[发明专利]一种地下水溶解无机碳放射性分析样品采集方法和装置

说明书

本发明涉及一种地下水溶解无机碳放射性分析样品采集方法和装置，装置包括沉淀罐、样品瓶、支架、洗气瓶和带有储气室的导气管。采样过程为：⑴原水分析和取样准备程序；⑵用水样清洗沉淀罐3遍，注入水样至产生至少10 L的溢流；⑶洗气瓶进气口与深入到碱液中的洗气出口连通，沉淀罐中的水面下降至20 L标记线，释放残存负压；⑷依次加入预先完成分装的试剂，每加入一种试剂后拧紧螺旋盖进行震荡；⑸沉淀罐装上预先充满原水的样品瓶，观察沉淀物沉降；⑹沉淀物全部沉降至样品瓶后，取下样品瓶；⑺用原水冲洗沉淀罐3遍或用盐酸溶液清洗沉淀罐。本发明使地下水溶解无机碳放射性分析样品采集过程中大气CO₂污染得到有效控制，装置制作成本低，操作简捷。

技术领域

本发明属于地质年代测量技术领域，涉及一种地下水测量技术，具体涉及一种地下水溶解无机碳放射性分析样品采集方法和装置。

背景技术

地下水¹⁴C测年方法是研究地下水形成历史的一种有效方法。长期以来因采用国际原子能机构推荐的地下水¹⁴C测年沉淀法采样装置和采样程序因不能有效控制大气CO₂污染，常使古老地下水¹⁴C测年结果偏年轻许多，尤其对古老地下水，在同一区域取得的同一含水层组¹⁴C表观年龄的重复测量结果，其偏差大多超过由制样和测量方法评估的¹⁴ C测年结果的扩展不确定度，而偏差超过10×10³年的重复测量结果屡见不鲜。因此，有理由怀疑现有地下水¹⁴C测年沉淀法采样程序古老地下水测年的适用性。

大气吸收宇宙射线中子而产生的天然¹⁴C最终以CO₂形式存在于大气中，作为¹⁴C测年方法建立前提的一条基本假设，其放射性水平不随时间和空间发生变化。地下水越古老，同样程度的大气CO₂污染引入¹⁴C测年结果的偏差越大。由采样装置和采样程序缺陷导致的大气CO₂污染程度的不可控，不仅在地下水¹⁴C测年结果中引入偏差，而且使¹⁴C测年结果无法再现。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下水溶解无机碳放射性分析样品采集方法，优化采样程序，使采用过程中大气中CO₂污染得到充分控制，有效控制乃至消除由采样和制样过程引入的偏差，提高地下水溶解无机碳放射性测定的准确性。本发明的另一目的是提供一种地下水溶解无机碳放射性分析样品采集装置。

本发明的技术方案是：地下水溶解无机碳放射性分析样品采集方法，采样过程为：

⑴进行原水分析和取样准备程序；

⑵用塑料导水管把水样引至沉淀罐的注水口，用水样清洗沉淀罐3遍。然后将导水管的出口置于罐底注入水样，至产生至少10 L的溢流，取出导水管，快速拧紧沉淀罐的螺旋盖，螺旋盖上的二通球阀为关闭状态；

⑶将插接在洗气瓶的导气管连接至螺旋盖上的二通球阀，打开二通球阀，旋转吸气管的三通球阀使洗气瓶进气口与装有散气头的洗气出口连通。旋转排水阀的旋塞使排水孔完全打开，水面下降至20 L标记线时拧紧旋塞，缓慢旋转三通球阀使洗气瓶的进气口与非洗气出口连通，释放残存负压，然后关闭二通球阀；

⑷打开沉淀罐的螺旋盖，依次加入预先完成分装的试剂，每加入一种试剂后迅速拧紧螺旋盖，然后把沉淀罐平置于地面，以小振幅大频率往复滚动，使水样产生剧烈震荡，直至达到指定时间；

⑸将沉淀罐倒置于地面，拧下排水阀上的旋塞迅速装上预先充满原水的样品瓶，将沉淀罐置于支架上，观察沉淀物沉降过程；

⑹待沉淀罐中沉淀物全部沉降至样品瓶后，取下样品瓶，迅速拧紧瓶盖；