[發明專利]湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202010015518.8
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111060424A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 吳志皓;王書航;姜霞;張博;王坤;王雯雯;陳俊伊;趙麗;蔡青;姚程
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N27/30;G01N27/26;G01N27/27;G01D21/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，包括：

采樣管，所述采樣管的下端敞口設置，在所述采樣管的外壁面上設置有沉降限位裝置，在所述采樣管內安裝有DGT探針和多參水質探測電極，所述DGT探針在豎直方向上由所述沉降限位裝置的上方延伸至所述沉降限位裝置的下方；

活動擋泥裝置，包括連接桿和擋泥板，所述連接桿的一端通過旋轉軸安裝在所述采樣管的外部，所述擋泥板固定安裝在所述連接桿的另一端；所述擋泥板在重力作用下環繞所述旋轉軸轉動，由所述采樣管的側方下落至所述采樣管的下端敞口處對所述下端敞口形成封閉；

限位機構，以可拆卸的方式安裝在所述采樣管的外部，用于對所述活動擋泥裝置進行限位，將所述擋泥板限制在所述采樣管的側方；

錘擊裝置，位于所述采樣管的上方，與所述采樣管固定連接；

浮球，位于所述錘擊裝置的上方，與所述錘擊裝置通過第一拉繩連接。

2.根據權利要求1所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，在所述采樣管的頂端開口處設置有密封蓋，在所述密封蓋上設置有通孔，所述密封蓋通過所述通孔套裝在沿豎直方向設置的中心立柱上，適宜沿所述中心立柱滑動，由位于所述采樣管的頂端開口處的位置滑動至所述頂管開口的上方，當所述密封蓋位于所述采樣管的頂端開口處時對所述采樣管的頂端開口形成密封。

3.根據權利要求2所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，在所述采樣管內設置有用于安裝所述DGT探針和多參水質探測電極的鎖緊裝置，所述鎖緊裝置以可拆卸的方式安裝在所述采樣筒內，所述鎖緊裝置包括設置在水平方向上的十字形框架在所述十字形框架的中心交叉位置處沿豎直方向設置有安裝孔，所述DGT探針的頂端手柄適宜插入所述安裝孔，在所述安裝孔的側壁上設置有銷孔，在所述銷孔內設置有用于固定所述DGT探針的固定銷；

所述多參水質探測電極通過塑料圈固定在所述十字形框架的4個側邊框中的至少一個上。

4.根據權利要求3所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，所述沉降限位裝置為沉降限位板，所述沉降限位板安裝在所述采樣管的中部，在所述沉降限位板上設置有透水孔；在所述沉降限位板上安裝有兩個分別放置有電源和控制器的盒子，所述電源與控制器連接設置，所述多參水質探測電極與所述控制器的接口連接設置。

5.根據權利要求2-4任一所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，在所述采樣管上方設置有雙層鐵圈，所述雙層鐵圈通過固定于上層鐵圈和下層鐵圈之間的立柱固定連接；所述下層鐵圈與所述沉積物限位板固定連接，所述錘擊裝置安裝在所述上層鐵圈的頂面上，所述采樣管通過采樣管固定夾固定在所述下層鐵圈上，在所述下層鐵圈上設置有穿孔，所述穿孔與所述采樣管的頂端開口對應設置，所述中心立柱與所述上層鐵圈固定連接。

6.根據權利要求5所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，所述錘擊裝置為圓柱形的錘擊塊，在所述錘擊塊的頂面上設置有吊環，所述吊環至少設置有三個，沿所述錘擊塊的頂面邊緣均勻設置；每個所述吊繩通過一根連接繩連接到一根第二拉繩的底端，所述第二拉繩的頂端與所述浮球連接設置。

7.根據權利要求6所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，所述限位機構為限位銷，所述限位銷的上端通過第三拉繩與所述浮球連接。

8.根據權利要求7所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，在所述采樣管的管壁山沿豎直方向設置有Rhizon接口，在所述Rhizon接口上設置有堵塞裝置。

9.根據權利要求8所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置通過可拆卸的方式固定在所述采樣管的內壁上，所述采樣管的兩端均敞口設置；還配套設置有活塞頂升裝置，所述活塞頂升裝置適宜沿所述采樣管的內壁滑動。

10.基于權利要求1所述的湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置的測試方法，其特征在于，包括：

(1)將所述湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置置于湖泊水體中，所述采樣管的下端與所述湖泊水體的沉積物表面相接觸，拉動所述第一拉繩，帶動所述錘擊裝置上浮，再松開所述錘擊裝置，使其在重力作用下下沉，反復多次使所述采樣管插入所述沉積物中，直至所述沉積物表面與所述沉降限位裝置相抵觸，此時所述DGT探針的一部分插入所述沉積物中，可進行原位DGT測試，利用所述多參水質探測電極完成表層沉積物理化性質測試；

(2)完成測試后，拔出所述限位機構，所述擋泥板在重力作用下由所述采樣管的側方落至所述采樣管的下端敞口處，對所述下端敞口形成封閉；此時將所述湖泊柱狀沉積物DGT探針測試裝置移出水體，取出所述DGT探針，對所述DGT探針的固定膠進行切割和分析，計算每一段DGT固定膠對應的沉積物空隙水中的目標物質的DGT濃度；對所述采樣管中的沉積物進行分層取樣，進行沉積物的固相化學分析。