[发明专利]水体淤泥原位柱状采样设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及采样设备，特别是涉及一种水体淤泥原位柱状采样方法和设备。

背景技术

近几年随着人们对周边生活环境质量越来越关注以及城市环境不断改善的强烈需求，河道湖泊多面临水体治理的压力，其中水体淤泥的治理是工作的重点。

淤泥是粘土矿物等细小颗粒在粒间静电力和分子引力的作用下，在海洋或湖泊地区等缓慢的流水环境中发生沉积所形成的絮状和蜂窝状结构，富含微生物、病原体、病毒等，具有较强的污染性质，其含水率高，成分复杂，如处理不善，会造成严重的二次污染，并对居民的生产生活产生不良影响。详细了解水体淤泥的物理性质、矿物成分、化学成分等特性对水体淤泥的处理处置是极为重要的。水体淤泥采集的完整与否，是分析底泥组成成分的重要步骤。

目前，淤泥采样器多为抓斗式和柱状式，当抓斗采样器至一定深度时，放松绳索，抓斗自由落下冲切淤泥，而淤泥与抓斗间水体的顶力都将减弱抓斗的冲切力，降低了取样器的效率，同时存在对水体淤泥样品扰动大、易造成样品流失等问题。当前的柱状采样器主要有重力采样器和重力活塞采样器，这些采样器难以实现对水体淤泥的原位采样和采样后的透明化观察，对泥样的原始保存也存在困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是保证泥样维持原有分层状态下进行原位采样，采样后透过透明管材方便观察淤泥的分层结构，便于分段分层收集样品，也便于通过冷冻的方法原样保存。

本发明的技术方案如下：

一种水体淤泥原位柱状采样设备，包括采样管、采样头、密封球和转移活塞；采样管一端设置为密封球连接口，另一端设置为采样头连接口；采样头一端设置与采样管丝扣或卡箍连接，一端为夹角30度～45度的环锯齿状；转移活塞直径略小于采样管内径，便于进入采样管承载泥样；采样管最顶端布置有密封球，密封球的直径大于采样管直径；保证采样管完全密封。

所述的采样管为透明管材，直径5～10厘米，长度为50～150厘米一段，采用丝扣多段密封连接。

所述的采样管外侧设置有支撑筋。

所述的采样头长10～20厘米，齿长1～3厘米。

所述的密封球直径为采样管直径的1.5倍。

采样本发明的设备进行水体淤泥原位柱状采样方法，步骤如下：

1）选择好采样地点，将采样管1连接到需要长度，将采样头2安装在采样管1最底端；取下采样管顶端密封球3，将带有采样头2的采样管1垂直向下压入水体指定位置，直至压入水体底部硬泥层；从采样管1顶端灌入水，直至灌满溢出，然后放置密封球3进行密封；向上拔起采样管1，然后将转移活塞4从采样头处推入采样管，接触泥柱；

2）转移泥样时要放松顶端密封球3，保证泥柱在水压作用下转移至采样容器中。

本发明工作过程如下：

选择好采样地点，将采样管连接到需要长度，将采样头安装在采样管最底端；取下采样管顶端密封球，将带有采样头的采样管垂直向下压入水体指定位置，直至压入水体底部硬泥层；从采样管顶端灌入河水，直至灌满溢出，然后在采样管顶端放置密封球进行密封；用力向上缓慢拔起采样管，待采样头离开泥层后，将采样管移至河岸或船上；将采样头外围淤泥清理干净，并抠出硬泥，然后将转移活塞从采样头处缓慢推入采样管，直到接触泥柱；转移泥样时要取下顶端密封球使得空气进入采样管，保证泥柱在水压作用下随转移活塞转移至采样容器中。

本发明可采集软泥层在3m以下、泥层上部水深小于5m的水体底泥泥样，采集后可直接观察泥样分层信息，并可以分层测试泥样特性。

附图说明

图1：淤泥采样流程图；

图2：实施例1示意图；

图3：实施例2示意图；

图4：实施例3示意图。

1采样管2采样头3密封球4转移活塞5支撑筋

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：