[發明專利]一種被動式原位高分辨率孔隙水采樣裝置及采樣方法

有效

• 申請號: 202010320125.8
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111397969B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 于志國;周旭東;唐孝橋;呂雪艷;王健健;樊璠
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 常孟

本發明公開了一種被動式原位高分辨率孔隙水采樣裝置，包括采集棒、錐形頭、軟管以及多孔篩；采集棒的一端與錐形頭連接，采集棒的側面沿其長度方向開設有多組方形凹槽；方形凹槽之間的長度不同，各方形凹槽沿采集棒的側面周向均勻排布；多孔篩固定設置在方形凹槽的一端，多孔篩的頂部與軟管的一端固定連接；軟管設置在方形凹槽內，沿方形凹槽的方向設置并伸出采集棒的端部。本發明采用原位采樣方法，避免了非原位采樣技術不能保留樣本完整且測量結果不準確的弊端。本發明裝置結構簡單，成本低廉，方便攜帶，易于維護，方法簡單易操作，可準確有效采集孔隙水樣品。

技術領域

本發明屬于水體采樣實驗儀器技術領域，具體涉及一種被動式原位高分辨率孔隙水采樣裝置及采樣方法。

背景技術

濕地是全球生態系統的重要組成部分，總面積雖只占地球表面6%，卻為地球上20%的已知物種提供了生存環境，具有不可替代的生態功能，因此享有“地球之腎”的美譽。但其生態系統環境極易受外部變化所影響，目前濕地水體受營養物質、重金屬等污染的影響，健康狀況十分不容樂觀。因此，采集孔隙水的樣品對研究濕地的健康狀況并有效處理濕地污染具有重要意義。

孔隙水主要指存在于松散沉積物顆粒間孔隙中的地下水。濕地孔隙水中保留了大量有用信息。可根據所采孔隙水樣品中TN、TP、Chl a、Fe、S等的含量、溶解的CO₂、CH₄的濃度等指標來測算濕地特征，并進一步了解水體污染現狀、地球化學循環過程和溫室氣體排放過程，對污染治理、資源保護和氣候變化預測有重要意義。

目前針對沉積物孔隙水的采樣方式主要分為原位采樣和非原位采樣兩種。非原位采樣方法不能保留樣本完整性，測量結果往往不夠準確。而現有的原位采樣裝置通常只能進行單點測量，不能采集不同深度的孔隙水樣品；裝置結構復雜、準備工作多。

發明內容

本發明的目的在于針對現有采集濕地土壤中孔隙水的裝置功能限制強、設備結構復雜、無法原位操作等問題，提供了一種被動式原位高分辨率孔隙水采樣裝置及采樣方法。

本發明通過以下技術方案實現：

一種被動式原位高分辨率孔隙水采樣裝置，包括采集棒、錐形頭、軟管以及多孔篩；所述采集棒的一端與錐形頭連接，采集棒的側面沿其長度方向開設有多組方形凹槽，所述方形凹槽的一端位于采集棒的側面上，方形凹槽的另一端延伸至與錐形頭相反的采集棒的端部；所述的多組方形凹槽之間的長度不同，各個方形凹槽沿所述采集棒的側面周向均勻排布；所述多孔篩固定設置在方形凹槽的一端，多孔篩的頂部與軟管的一端固定連接；所述軟管設置在方形凹槽內，沿所述方形凹槽的方向設置并伸出采集棒的端部；采集棒通過錐形頭插入至土壤中時，所述軟管的一端位于土壤的上部。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

上述的多孔篩包括吸水部和接口，所述的吸水部呈圓柱體結構，吸水部表面設有若干通孔，所述吸水部的直徑與方形凹槽的寬度相對應，當吸水部置于方形凹槽內時，吸水部的外沿與采集棒側面平齊；所述的接口固定在吸水部的上側，接口的中心呈中空結構并與吸水部連通，所述接口的寬度略大于軟管的內徑；軟管套接在接口上時，所述吸水部吸取的孔隙水通過接口直接進入軟管內。

上述的多孔篩的通孔孔徑為20~60目。

上述的多組方形凹槽之間為等差長度。

上述的采集棒采用PVC棒；所述的軟管采用PE軟管。

上述的采集棒與錐形頭之間通過螺紋連接，所述采集棒底部設有外螺紋，所述錐形頭上設有與外螺紋匹配的內螺紋。

本發明還保護一種被動式原位高分辨率孔隙水采樣裝置的采樣方法，包括以下步驟：

步驟一、將錐形頭旋在采集棒的底部，軟管一端連接多孔篩后嵌在采集棒的方形凹槽里，使多孔篩在方形凹槽的最底部，組合形成連接體；