[實用新型]孔隙水長期原位取樣和分析裝置

有效

• 申請號: 201821086138.8
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN208383510U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 董一飛;梁前勇;陳家旺;任自強;鐘超;吳學敏
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N33/18;G01D21/02
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 張耐寒

本實用新型公開了一種孔隙水長期原位取樣和分析裝置，其中，孔隙水長期原位取樣和分析裝置包括支架，探針、升降電梯、分流裝置、第一儲水裝置、第二儲水裝置、蠕動泵、孔隙水氣體含量分析裝置以及原位環境參數測量裝置；本實用新型可以原位、長期、分時段采集并儲存沉積物孔隙水，且實驗結果誤差小。

技術領域

本實用新型涉及海底孔隙水采集技術領域，尤其涉及一種孔隙水長期原位取樣和分析裝置。

背景技術

孔隙水是指主要賦存在松散沉積物顆粒間孔隙中的地下水。海底淺表沉積物的孔隙水中保留大量有用的信息，可根據樣品中CH₄、H₂S等氣體和Cl^-、SO₄^2-等離子的異常及其分布特征，測算海底甲烷滲漏通量，為天然氣水合物資源勘探和環境評價提供快速、高效的地球化學證據。

然而，水合物試采或開采必然會改變水合物層甲烷的賦存狀態，從而影響甲烷的向上運移方式及其通量。在微生物的甲烷氧化作用下，孔隙水中的地球化學性質會迅速響應這種甲烷運移方式和通量上的變化。因此，孔隙水的地球化學特征還可以用來評估水合物試采或開采前后以甲烷為核心的碳循環的變化、元素物質平衡的變化、海底含氧或缺氧程度的變化，并最終用來綜合評價水合物試采或開采前后對環境的造成的影響，為評估水合物區海底沉積界面甲烷的歸宿示蹤及其對環境的潛在影響，探討水合物試采對水合物區碳循環過程的影響，提供最直接的地球化學證據。

現有技術中的孔隙水取樣和分析裝置主要有兩種：一是先用重力活塞取樣器將沉積物樣品采集到科考船上，再在實驗室抽取或壓榨出孔隙水。這種方法是在常規環境下進行的，由于溫壓條件劇烈變化，可能發生溶解在沉積物孔隙水中的氣體逃逸以及成分氧化等物理化學變化，此時再采集孔隙水進行水溶氣等測試，結果存在很大誤差。二是孔隙水原位提取裝置，大多靠采集裝置內外靜水壓力差使不同沉積層位的孔隙水進入采集器中完成采集，但其獲取的均為某時段的孔隙水，為一個瞬時的數據，無原位、長期、分時段采集并儲存沉積物孔隙水的能力。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種孔隙水長期原位取樣和分析裝置，其能同時解決實驗結果誤差大和無原位、長期采集并儲存沉積物孔隙水的能力的問題。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種孔隙水長期原位取樣和分析裝置，包括支架，探針、升降電梯、分流裝置、第一儲水裝置、第二儲水裝置、蠕動泵、孔隙水氣體含量分析裝置以及原位環境參數測量裝置，所述升降電梯與支架固定，所述升降電梯上設有滑軌，所述探針上連接有滑塊，所述探針與所述升降電梯通過滑塊和滑軌的配合而連接，所述升降電梯頂部設有電機，所述電機通過驅動組件驅動所述滑塊沿所述滑軌的長度方向滑動；所述分流裝置設置于所述探針的上方，并與所述支架固定；所述第一儲水裝置與所述分流裝置通過第一管道連接；所述第二儲水裝置設置于所述探針的頂部，并與所述探針通過第二管道連接；所述蠕動泵分別與所述第二儲水裝置和分流裝置通過柔性連通件連接；所述孔隙水氣體含量分析裝置和所述原位環境參數測量裝置分別通過第三管道與所述分流裝置連接。

優選的，所述的孔隙水長期原位取樣和分析裝置，還包括中控系統，升降電梯的電機、蠕動泵、孔隙水氣體含量分析裝置以及原位環境參數測量裝置均與中控系統電性連接，所述中控系統用于控制電機、蠕動泵、孔隙水氣體含量分析裝置以及原位環境參數測量裝置的工作狀態，以使探針以預定的時間和/或時間間隔插入淺表層沉積物中，通過蠕動泵將探針內的孔隙水依次通過第二儲水裝置、分流裝置抽取至第一儲水裝置、孔隙水氣體含量分析裝置以及原位環境參數測量裝置中。