[發(fā)明專利]一種地下水溶解氣體含量分析吸程泵采樣裝置和采樣方法

在審

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• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110146339A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊繼祥;彭玉榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N33/00;G01N33/18
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國;張曉龍

本發(fā)明涉及一種地下水溶解氣體含量分析吸程泵采樣裝置和采樣方法，裝置包括吸程泵、線軸、壓力表、進(jìn)水管、出水管、樣品瓶和排水閥。采樣方法為：㈠滯水清洗：⑴將吸程泵的進(jìn)水管下到井孔中；⑵吸程泵的注水孔注水；⑶開吸程泵抽水；⑷調(diào)節(jié)止水夾，使過水不產(chǎn)生紊流和脫氣；⑸測量水溫和pH和電導(dǎo)率。㈡水樣采集：⑴調(diào)節(jié)排水閥和止水夾，控制出水壓力和流量；⑵觀察水流，不得有氣泡形成；⑶采樣支管末端不銹鋼管插入樣品瓶；⑷觀察瓶內(nèi)有無氣泡；⑸樣品瓶貼標(biāo)簽；⑹將樣品瓶裝入冷藏箱中；⑺沖洗采樣裝置。本發(fā)明解決了利用小口徑水井用吸程泵采集地下潛水溶解氣體和揮發(fā)性有機(jī)物樣品的問題，適用于年輕地下水六氟化硫和CFCs測年樣品的采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下水測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種地下水溶解氣體含量分析吸程泵采樣裝置和采樣方法。

背景技術(shù)

吸程泵通過在進(jìn)水管中形成的負(fù)壓將地下水提升至地面。地下水進(jìn)入進(jìn)水管后，溶解氣體或其它揮發(fā)性組分原有的溶解平衡條件被打破，在進(jìn)水管內(nèi)的負(fù)壓歷時致使平衡發(fā)生某種程度的移動，一部分揮發(fā)性組分被脫出并在排水口逸失。因此，美國環(huán)保局（EPA）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不能將吸程泵用于揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）采樣。作為常用提水設(shè)備的潛水泵因進(jìn)入泵中的水只在產(chǎn)生負(fù)壓的進(jìn)水口做瞬間停留而被允許使用，但強烈推薦水體在正壓條件下流入泵中的氣囊泵。

在我國中東部不少地區(qū)，小口徑吸程泵（包括手壓泵）常是提取潛水的主要設(shè)備。這類水井的井管內(nèi)徑大多小于1.5吋（38.1mm），而目前市場上能提供的專用采樣潛水泵的最小直徑為45mm，不能用于解決這類水井溶解氣體和VOCs采樣問題。吸程泵可根據(jù)需要配用外徑足夠小的進(jìn)水管，因此可用作潛水面埋深小于8m的各種口徑水井的提水設(shè)備。解決利用吸程泵采集地下潛水溶解氣體和VOCs分析樣品的問題具有重要意義，可為區(qū)域地下水資源勘查提供技術(shù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種地下水溶解氣體含量分析吸程泵采樣裝置，解決利用吸程泵采集地下潛水溶解氣體含量分析樣品的問題。本發(fā)明的另一目的提供一種地下水溶解氣體含量分析吸程泵采樣方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：地下水溶解氣體含量分析吸程泵采樣裝置，包括吸程泵、線軸、壓力表、樣品瓶和排水閥，吸程泵設(shè)有進(jìn)水管和出水管。進(jìn)水管插入井孔中，進(jìn)水管的最下端設(shè)有底閥，出水管纏繞在線軸上。出水管在線軸上的出口經(jīng)四通管分為兩路，一路連接到排水支管，排水支管設(shè)有排水閥，一路經(jīng)采樣支管連接到樣品瓶，采樣支管設(shè)有止水夾。四通閥的另外一口與壓力表連接。

進(jìn)水管、出水管、采樣支管和排水支管的材質(zhì)為內(nèi)襯PTFE的PE軟管。進(jìn)水管路和出水管路外徑一致。吸程泵為小腔體吸程泵，吸程泵的吸程≥8m，吸程泵的揚程35m~45m。采樣支管的末端裝有不銹鋼管，不銹鋼管插入樣品瓶。

本發(fā)明利用地下水溶解氣體含量分析吸程泵采樣裝置進(jìn)行采樣的方法，采樣方法包括滯水清洗和水樣采集兩部分，采樣過程如下：

㈠水清洗

⑴將吸程泵的進(jìn)水管緩緩下到井孔中，直至底閥到達(dá)潛水面以下預(yù)定位置；

⑵通過吸程泵的注水孔將泵腔和進(jìn)水管注滿潔凈的自來水；

⑶開吸程泵抽水，觀察出水情況；若出水管內(nèi)出現(xiàn)氣泡或流量不穩(wěn)，表明流量過大，將發(fā)生脫泵；通過調(diào)節(jié)出水管末端的排水閥開度降低流量（壓力表指示壓力升高），直至氣泡消失并產(chǎn)生穩(wěn)定的流量；

⑷待抽出3～5倍井孔滯水體積的水后，將插有溫度、pH、電導(dǎo)率和溶解氧等傳感器的流動池（可采購的商品設(shè)備）的進(jìn)水管與采樣支管的出水口連接，調(diào)節(jié)流動池出水管上的閥門，使過水在流動池內(nèi)不產(chǎn)生紊流和脫氣；

⑸測量水溫、pH、電導(dǎo)率和溶解氧等參數(shù)并記錄讀數(shù)；然后每排出約1/2井孔滯水體積的水重復(fù)一次測量，至每一參數(shù)皆獲得至少3個穩(wěn)定的讀數(shù)，清洗完成，取下流動池。

㈡水樣采集