[發(fā)明專利]一種無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011439670.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112697493B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范文宏;趙晴;李曉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 朱亞娜;吳小燦

1.一種無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，包括反應(yīng)裝置和取樣裝置，所述反應(yīng)裝置包括反應(yīng)器本體和用于使所述反應(yīng)器本體的底面懸空的反應(yīng)器放置架，所述反應(yīng)器本體包括上層容器和下層容器，所述上層容器內(nèi)部從上至下至少設(shè)有兩層相互平行的取樣裝置定位架，所述取樣裝置定位架設(shè)有若干取樣裝置定位孔，所述下層容器的底部設(shè)有若干取樣孔，所述取樣裝置穿過所述取樣裝置定位孔后，其軸線與所述取樣孔的軸線相重合；所述取樣裝置包括固定套筒、取樣套筒和取樣柱，所述固定套筒的外徑與所述取樣裝置定位孔直徑相同且內(nèi)徑大于所述取樣孔的直徑，所述取樣套筒的外徑稍小于所述固定套筒的內(nèi)徑，所述取樣柱的直徑稍小于所述取樣套筒的內(nèi)徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，所述上層容器與下層容器通過密封法蘭對接固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，還包括多個(gè)密封螺栓，所述取樣孔為與密封螺栓相匹配的密封螺紋孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，所述上層容器的頂部設(shè)有可拆卸密封法蘭蓋，所述可拆卸密封法蘭蓋上設(shè)有進(jìn)氣孔、出氣孔和電極放置孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，還包括固定件密封于所述電極放置孔內(nèi)的電極設(shè)備，所述電極設(shè)備包括用于測定環(huán)境指標(biāo)的電極，所述環(huán)境指標(biāo)包括體系pH值、氧化還原電位和電導(dǎo)率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，所述取樣裝置定位架為與所述上層容器內(nèi)壁連接的且與所述下層容器底部平行的圓形板，所述取樣裝置定位孔在所述圓形板上中心對稱設(shè)置，且每層所述取樣裝置定位架上設(shè)置的取樣裝置定位孔的軸線與上下對應(yīng)的所述取樣孔的軸線相互重合。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，所述固定套筒的長度至少高于反應(yīng)器本體內(nèi)上覆水的高度且低于所述反應(yīng)器本體的高度，所述取樣套筒和取樣柱的長度稍高于所述固定套筒的長度，所述取樣柱上標(biāo)注有刻度，以精確取出相應(yīng)深度的沉積物進(jìn)行分析。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器放置架的懸空水平底面設(shè)置有與所述下層容器底部設(shè)置的取樣孔分布一致且直徑大于取樣孔的圓孔，且所述懸空水平底面的周圍向上延伸有環(huán)繞所述反應(yīng)器本體的護(hù)欄。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置，其特征在于，還包括虹吸裝置。

10.一種無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-9之一所述的無擾動(dòng)取樣的沉積物原位修復(fù)模擬裝置進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，包括如下步驟，

步驟一、將所述下層容器放置于所述反應(yīng)器放置架上，在所述下層容器內(nèi)置入污染沉積物，或?qū)⒊练e物放置于所述下層容器內(nèi)后，一起置于所述反應(yīng)器放置架上；按照密封要求將上層容器與下層容器裝配到一起，并充入適量的上覆水后，在密閉的反應(yīng)器本體中進(jìn)行沉積物原位修復(fù)；

步驟二、需要取樣時(shí)，打開所述反應(yīng)器本體的可拆卸密封法蘭蓋，將所述固定套筒依次通過所述上層容器內(nèi)壁所連接的取樣裝置定位架上設(shè)置的取樣裝置定位孔，插入下層容器的沉積物中，直至所述下層容器的底部；所述固定套筒的底部剛好被上下布置的至少兩個(gè)取樣裝置定位孔固定在所述下層容器底部的對應(yīng)取樣孔位置；

步驟三、利用所述虹吸裝置取出步驟二中所述固定套筒中的上覆水；

步驟四、將所述取樣套筒插設(shè)于所述固定套筒直至所述下層容器的底部；

步驟五、打開所述固定套筒所在位置對應(yīng)的取樣孔；

步驟六、將用于儲存沉積物樣品的樣品容器放于所述反應(yīng)器放置架的下方，并對準(zhǔn)該打開的取樣孔，將所述取樣柱插入所述取樣套筒，到達(dá)取樣套筒內(nèi)沉積物表面后，繼續(xù)向下緩慢推進(jìn)所述取樣柱，將所述沉積物按照刻度依次推出，并依次落入相應(yīng)的所述樣品容器；

步驟七、使用橡膠塞或密封螺栓堵住所述取樣孔；并將所述取樣套筒和取樣柱從上方取出，將所述固定套筒保留在原處，以防止周圍沉積物塌陷，使該取樣過程對反應(yīng)器本體內(nèi)部的其余沉積物反應(yīng)過程沒有擾動(dòng)，進(jìn)而對后續(xù)實(shí)驗(yàn)不產(chǎn)生干擾。