本发明专利技术属于气体样品采样的技术领域，涉及一种气体样品原位采样装置。气体样品原位采样装置包括采样管和储样管；储样管可拆卸的盖合于采样管以形成储样内腔；采样管的侧壁设有开孔部，开孔部的储样内腔侧设有气体交换膜层；开孔部的外侧设有金属冲孔网，气体交换膜层和金属冲孔网之间形成液气交换腔体；储样管上远离采样管的一端设有塞体，还包括气体抽吸管，气体抽吸管穿设于所述塞体，气体抽吸管远离储样管的一侧设有阀体。本发明专利技术可在不扰动土壤剖面的条件下对稻田土壤不同深度的CH4气体进行原位采样，过程简便、测定精确，同时最大程度减少对土壤系统的人为扰动，保证在不同稻田土壤水分条件下，采样结果的可靠性与稳定性。采样结果的可靠性与稳定性。采样结果的可靠性与稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种气体样品原位采样装置
[0001]本专利技术属于气体样品采样的
，涉及一种气体样品原位采样装置。
技术介绍
[0002]稳定性碳同位素(
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C)示踪技术是研究水稻C固定、分配、转化以及其在土壤中的生物地化循环过程的重要技术手段，应用
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C同位素示踪技术可安全、可靠地进行试验实施与测定。根据
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C标记频率的不同，目前国际上主要有3种方法：单次脉冲标记、重复脉冲标记和持续标记。脉冲标记是一种单次足量标记
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C示踪剂的技术方法，目前农业研究中常见
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C标记物主要包括
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CO2、
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C-纤维素、
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C-半纤维素和
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C-葡萄糖等。与其它标记技术相比，脉冲标记具有多种优点，应用场景涉及自然和人工生态系统条件下的植物C固定、分配和转运的相关研究，而且还能够提供植物不同生育阶段的物质分配与转化信息，动态监测植物相关代谢产物在土壤中的转化情况，能够准确地反映C在大气-植物-土壤体系中的转化与迁移过程。
[0003]近年来，
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C标记技术在稻田土壤中C代谢与转化过程中的应用引起了相关学界的广泛关注。以
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CO2示踪剂为例，大量研究表明
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C标记物通过水稻植株光合作用进入稻田生态系统后，除一部分被水稻植株固定成为水稻植株生物量外，大部分
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C标记物通过植株的呼吸作用或以根系分泌物的形式重新进入大气或土壤系统。CH4是重要的稻田土壤C循环过程产物，同时CH4也是仅次于CO2的第二大温室气体。学界对于CH4在稻田土壤中的代谢底物来源及分布和转化规律的研究愈发重视，而
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C标记技术可准确反映C底物在植株-土壤-大气系统中向CH4的转化过程。而受限于土壤系统的复杂性与研究手段的匮乏，如何在尽量减少观测过程引起的人为扰动的前提下，阐释稻田土壤中相关标记物在稻田土壤中的分布与转移规律，其重点就在于能否在尽量减少人为扰动的条件下准确定量土壤中不同点位
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CH4的分布丰度。
技术实现思路
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种气体样品原位采样装置，用于解决现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种气体样品原位采样装置，包括采样管和储样管；所述储样管可拆卸的盖合于所述采样管以形成储样内腔；所述采样管的侧壁设有开孔部，所述开孔部的储样内腔侧设有与开孔部相配合的气体交换膜层；所述开孔部的外侧设有与开孔部相配合的金属冲孔网，所述气体交换膜层和金属冲孔网之间形成液气交换腔体；所述储样管上远离采样管的一端设有塞体，还包括气体抽吸管，所述气体抽吸管穿设于所述塞体且至少部分设于储样内腔中，所述气体抽吸管远离储样管的一侧设有阀体。
[0006]在本专利技术的一些实施方式中，所述采样管和储样管螺纹连接。
[0007]在本专利技术的一些实施方式中，所述采样管和储样管之间设有第一密封件。
[0008]在本专利技术的一些实施方式中，所述气体交换膜层的膜边缘通过第二密封件与储样内腔内壁连接。
[0009]在本专利技术的一些实施方式中，所述第二密封件的两侧设有弹性压环。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述液气交换腔体与采样管的侧壁相接触的两端分别的支撑支架。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述金属冲孔网的网孔大小为90目～110目。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述第一密封件选自密封环。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述第二密封件选自防水密封胶贴片。
[0014]本专利技术另一方面提供一种用于测定稻田土壤中甲烷(CH4)气体
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C丰度的方法，包括如下步骤：
[0015]1)采用本专利技术所述的气体样品原位采样装置，打开阀体，将所述储样内腔的原有气体通过气体交换膜层全部置换为惰性气体，关闭所述阀体；
[0016]2)确定土壤气体采样深度，将步骤1)处理后的气体样品原位采样装置插入土壤预定深度；
[0017]3)打开所述阀体，从所述储样内腔中抽取部分所述惰性气体，所述储样内腔中形成负压状态，关于所述阀体；
[0018]4)将气体样品原位采样装置在土壤中0.9～1.1h，使土壤微孔和土壤间隙水中溶解态的CH4与所述储样内腔中的惰性气体充分交换与混合后获得混合气样；
[0019]5)经所述阀体处从所述储样内腔中抽取步骤4)获得的混合气样至真空玻璃气体样品瓶；
[0020]6)再用同位素质谱仪对步骤5)所述的真空玻璃气体样品瓶中的
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CH4丰度进行测定。
[0021]本专利技术提供的稻田土壤CH4气体采样装置，可在不扰动土壤剖面的条件下对稻田土壤不同深度的CH4气体进行原位采样，过程简便、测定精确，同时最大程度减少对土壤系统的人为扰动，保证在不同稻田土壤水分条件下，采样结果的可靠性与稳定性。
附图说明
[0022]图1显示为本专利技术的气体样品原位采样装置的结构示意图。
[0023]图2显示为本专利技术的气体样品原位采样装置中采样管结构透视图。
[0024]图3显示为本专利技术的气体样品原位采样装置中采样管的采样原理示意图。
[0025]图4显示为本专利技术的气体样品原位采样装置在土壤中的使用状态图。
[0026]图中元件标号
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储样管
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采样管
[0029]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
储样内腔
[0030]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开孔部
[0031]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气体交换膜层
[0032]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
金属冲孔网
[0033]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
液气交换腔体
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塞体
[0035]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气体抽吸管
[0036]10
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阀体
[0037]11
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第一密封件
[0038]12
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第二密封件
[0039]13
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弹性压环
[0040]14
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支撑支架
[0041]15
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气体样品原位采样装置，其特征在于，所述气体样品原位采样装置包括采样管(2)和储样管(1)；所述储样管(1)可拆卸的盖合于所述采样管(2)以形成储样内腔(3)；所述采样管(2)的侧壁设有开孔部(4)，所述开孔部(4)的储样内腔侧设有与开孔部(4)相配合的气体交换膜层(5)；所述开孔部(4)的外侧设有与开孔部(4)相配合的金属冲孔网(6)，所述气体交换膜层(5)和金属冲孔网(6)之间形成液气交换腔体(7)；所述储样管(1)上远离采样管(2)的一端设有塞体(8)，还包括气体抽吸管(9)，所述气体抽吸管(9)穿设于所述塞体(8)且至少部分设于储样内腔(3)中，所述气体抽吸管(9)远离储样管(1)的一侧设有阀体(10)。2.如权利要求1所述的气体样品原位采样装置，其特征在于，所述采样管(2)和储样管(1)螺纹连接。3.如权利要求1所述的气体样品原位采样装置，其特征在于，所述采样管(2)和储样管(1)之间设有第一密封件(11)。4.如权利要求3所述的气体样品原位采样装置，其特征在于，所述第一密封件(11)选自密封环。5.如权利要求1所述的气体样品原位采样装置，其特征在于，所述气体交换膜层(5)的膜边缘通过第二密封件(12)与储样内腔(3)内壁连接。6.如权利要求5所述的气体样品原位采样装置，其特征在于，所述第二密封件(12)的两侧设有弹性压环(13)。7.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王从，周胜，孙会峰，张继宁，张鲜鲜，
申请(专利权)人：上海市农业科学院，
类型：发明
国别省市：
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