本发明涉及气体采样领域，具体地，涉及一种一体化vocs气体采集装置。
背景技术：
vocs(volatileorganiccompounds)挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于133.32pa、常压下沸点在50～260℃以下的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。voc按其化学结构，可以进一步分为：烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已鉴定出的有300多种。最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(tdi)、二异氰甲苯酯等。
大气中的vocs含量很低，一般在μl/m3级或更低级别，但vocs的大气化学中的作用不可忽略，其参与大气化学反应所得的产物是形成pm2.5的重要组成部分，同时是导致灰霾天气的主要污染物之一。vocs的来源分为人为源和自然源，并且根据相关研究表明，vocs的人为源排放不到自然源的10％，远低于自然源的排放。
因此，近年来自然源排放逐渐受到人们的广泛关注。相对海洋生态系统，陆地生态系统的单元组成更加复杂，现有的全球vocs排放清单和估算模型都存在不同程度的缺陷，比如关于植物残体和畜禽废弃物等降解过程中vocs排放研究较少。同时不同环境介质vocs的排放速率和排放量存在较大差异。对于上述问题，本发明可以模拟植物残体分解、畜禽废弃物堆肥和生活垃圾填埋等环境过程，并同时可采集排放出来的vocs气体，探究不同环境中vocs的排放情况，为完善全球vocs排放清单和建立模型估算提供基础数据。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种一体化vocs气体采集装置，该vocs气体采集装置能够形成稳定的vocs气体排放、采集空间，能够适用对不同的vocs排放源中vocs的排放过程的研究，且能针对不同的vocs排放源设置相同的排放环境，并设置相同的气体采集速率，同时可稳定采集排放出来的vocs气体，以此可在相同条件下研究不同的vocs排放源中的vocs的排放情况，以及同一vocs排放源中的在不同条件下vocs的排放情况，为完善vocs排放清单和建立模型提供设备支持。不仅如此，本发明的一体化vocs气体采集装置结构简单，制成成本低，气体采集过程可控，特别适合科研应用研究。
为了实现上述目的，本发明提供了一种一体化vocs气体采集装置，所述vocs气体采集装置包括具有顶部敞口的反应箱和底部敞口的动态箱，反应箱与动态箱能够通过敞口端进行封闭密封以形成气体容纳空间；其中，动态箱内部设置有多个风扇，动态箱的侧壁上还分别设置有与外界、气体收集装置相连通的通气口。
优选地，反应箱和动态箱的内壁覆盖有聚四氟乙烯薄膜。
优选地，通气口上向外延伸设置有气体管道，其中，气体管道上设置有气泵、流量调节阀和/或流量计。
优选地，反应箱的顶部向外延伸形成环状的u型槽，动态箱的底部向外延伸形成环状的片状结构，片状结构能够封闭所述u型槽的槽口。
优选地，反应箱内部竖直设置有多个导气管，且导气管的周向表面上排布多个贯通孔。
优选地，一体化vocs气体采集装置还包括温度传感器，温度传感器的一端设置于动态箱的内部。
优选地，温度传感器的温度感应端延伸至反应箱内部。
优选地，通气口包括进气口和出气口，进气口和出气口分别设置在动态箱的两个相对的侧壁上。
优选地，进气口和出气口的直线连线的距离最大。
优选地，风扇的数量为双数，且一一相对设置于动态箱的侧壁上。
优选地，相对设置的风扇的直线连线与进气口和出气口的直线连线呈十字交叉。
优选地，气体容纳空间与气体收集装置之间形成vocs气体通道，vocs气体通道的内壁覆盖有聚四氟乙烯材料。
在上述技术方案中，本装置反应箱与动态箱可拆卸连接，不采样时，反应器自然敞开。采样时，可模拟vocs排放源诸如秸秆还田、水环境中藻类死亡、堆肥和室温下家具放置等条件下释放的vocs情况，即将上述vocs排放源放置于反应箱内，动态箱的敞口端设置于反应箱的敞口端之上，且动态箱的敞口端与反应箱的敞口端通过密封结构密封，动态箱内部设置有多个风扇将反应箱与动态箱的vocs气体充分混匀，然后自与外界相通的通气口通入空气，再与气体收集装置相通的通气口收集至气体收集装置内，因此本装置也适合长期监测，并且节约了成本。在实际应用中，对收集到的vocs气体和对应的vocs排放源进行理化性质和微生物变化进行分析，进而探究反应物释放vocs种类、排放通量和排放规律与反应物理化性质及微生物变化的相关性。
该vocs气体采集装置能够形成稳定的vocs气体排放、采集空间，能够适用对不同的vocs排放源中vocs的排放过程的研究，且能针对不同的vocs排放源设置相同的排放环境，并设置相同的气体采集速率，同时可稳定采集排放出来的vocs气体，以此可在相同条件下研究不同的vocs排放源中的vocs的排放情况，以及同一vocs排放源中的在不同条件下vocs的排放情况，为完善vocs排放清单和建立模型提供设备支持。不仅如此，本发明的一体化vocs气体采集装置结构简单，制成成本低，气体采集过程可控，特别适合科研应用研究。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是一体化vocs气体采集装置的结构示意图。
附图标记说明
1反应箱2动态箱
3风扇4气体管道
5气泵6流量调节阀
7u型槽8导气管
9温度传感器10片状结构
11流量计
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
如图1所示，本发明提供一种一体化vocs气体采集装置，所述vocs气体采集装置包括具有顶部敞口的反应箱1和底部敞口的动态箱2，反应箱1与动态箱2能够通过敞口端进行封闭密封以形成气体容纳空间；其中，动态箱2内部设置有多个风扇3，动态箱2的侧壁上还分别设置有与外界、气体收集装置相连通的通气口。
在上述技术方案中，本装置反应箱1与动态箱2可拆卸连接，不采样时，反应器自然敞开。采样时，可模拟vocs排放源诸如秸秆还田、水环境中藻类死亡、堆肥和室温下家具放置等条件下释放的vocs情况，即将上述vocs排放源放置于反应箱1内，动态箱2的敞口端设置于反应箱1的敞口端之上，且动态箱2的敞口端与反应箱1的敞口端通过密封结构密封，动态箱2内部设置有多个风扇3将反应箱1与动态箱2的vocs气体充分混匀，然后自与外界相通的通气口通入空气，再与气体收集装置相通的通气口收集至气体收集装置内，因此本装置也适合长期监测，并且节约了成本。在实际应用中，对收集到的vocs气体和对应的vocs排放源进行理化性质和微生物变化进行分析，进而探究反应物释放vocs种类、排放通量和排放规律与反应物理化性质及微生物变化的相关性。
该vocs气体采集装置能够形成稳定的vocs气体排放、采集空间，能够适用对不同的vocs排放源中vocs的排放过程的研究，且能针对不同的vocs排放源设置相同的排放环境，并设置相同的气体采集速率，同时可稳定采集排放出来的vocs气体，以此可在相同条件下研究不同的vocs排放源中的vocs的排放情况，以及同一vocs排放源中的在不同条件下vocs的排放情况，为完善vocs排放清单和建立模型提供设备支持。不仅如此，本发明的一体化vocs气体采集装置结构简单，制成成本低，气体采集过程可控，特别适合科研应用研究。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了消除了装置本身对vocs的吸附和释放作用，以更准确采集反应箱1中释放的vocs，反应箱1和动态箱2的内壁覆盖有聚四氟乙烯薄膜。
在本发明一种优选的具体实施方式中，优选地，通气口上向外延伸设置有气体管道4，其中，气体管道4上设置有气泵5、流量调节阀6和/或流量计11。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了更加容易控制采样时进出动态箱2的气体流量，确保了气体采样的稳定性，并且能够适合长时间低速采样，优选地，反应箱1的顶部向外延伸形成环状的u型槽7，动态箱2的底部向外延伸形成环状的片状结构10，片状结构10能够封闭所述u型槽7的槽口。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了确保空气进入vocs排放源中的内部，同时也确保vocs排放源中排放的vocs进入动态箱2中，防止了vocs在vocs排放源中内部积累，优选地，反应箱1内部竖直设置有多个导气管8，且导气管8的周向表面上排布多个贯通孔。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了测定vocs排放源的温度，以更准确地摸索vocs排放情况，优选地，一体化vocs气体采集装置还包括温度传感器9，温度传感器9的一端设置于动态箱2的内部。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了更准确地测定vocs排放源的温度，以更准确地摸索vocs排放情况，优选地，温度传感器9的温度感应端延伸至反应箱1内部。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了使取样的气体更加均匀，优选地，通气口包括进气口和出气口，进气口和出气口分别设置在动态箱2的两个相对的侧壁上，这样使得取样的气体更加准确、可靠。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了使取样的气体更加均匀，使得取样的气体更加准确、可靠，优选地，进气口和出气口的直线连线的距离最大。
在本发明的具体实施方式中，反应箱1和动态箱2的结构可以是长方体形或球型，为了使该设备制作简单，优选地，反应箱1和动态箱2为长方体形。
在反应箱1和动态箱2为长方体形时，进气口和出气口分别设置于动态箱2的对角线上，且，一个设置在动态箱2的接近顶部的位置，一个设置在动态箱2的接近底部的位置，这样进气口和出气口的直线连线的距离最大。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了采样时使得动态箱2内的气体与反应箱1中反应物释放的vocs气体充分混匀，可准确测定反应器内反应物不同时间段vocs的排放通量和排放规律，优选地，风扇3的数量为双数，且一一相对设置于动态箱2的侧壁上。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了采样时使得动态箱2内的气体与反应箱1中反应物释放的vocs气体充分混匀，可准确测定反应器内反应物不同时间段vocs的排放通量和排放规律，进一步优选地，相对设置的风扇3的直线连线与进气口和出气口的直线连线呈十字交叉。
在本发明一种优选的具体实施方式中，为了消除装置本身对vocs的吸附和释放作用，可准确采集反应箱1中反应物释放的vocs，优选地，气体容纳空间与气体收集装置之间形成vocs气体通道，vocs气体通道的内壁覆盖有聚四氟乙烯材料。
在上述技术方案中，本装置反应箱1与动态箱2可拆卸连接，不采样时，反应器自然敞开。采样时，可模拟vocs排放源诸如秸秆还田、水环境中藻类死亡、堆肥和室温下家具放置等条件下释放的vocs情况，即将上述vocs排放源放置于反应箱1内，动态箱2的敞口端设置于反应箱1的敞口端之上，且动态箱2的敞口端与反应箱1的敞口端通过密封结构密封，动态箱2内部设置有多个风扇3将反应箱1与动态箱2的vocs气体充分混匀，然后自与外界相通的通气口通入空气，再与气体收集装置相通的通气口收集至气体收集装置内，因此本装置也适合长期监测，并且节约了成本。
在本发明的具体实施方式中，反应箱1和动态箱2的结构可以是长方体形或球型，为了使该设备制作简单，优选地，反应箱1和动态箱2为长方体形。
在实际应用中，对收集到的vocs气体和对应的vocs排放源进行理化性质和微生物变化进行分析，进而探究反应物释放vocs种类、排放通量和排放规律与反应物理化性质及微生物变化的相关性。按照应用本发明的内容和具体实施方式，对小麦秸秆还田采样，进行实验室模拟的方法，监测vocs的成分和排放通量，同时检测秸秆还田过程土壤微生物和理化性质，以探讨秸秆还田过程土壤微生物和理化性质的变化与vocs排放之间的关系。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。