[发明专利]一种便捷式沉积物剖面间隙水原位快速取样装置

说明书

本发明属于取样技术领域，具体涉及一种便捷式沉积物剖面间隙水原位快速取样装置，包括储水管、在竖直方向上间隔层叠设置的若干取样管、真空泵，所述储水管顶部通过丁基胶密封塞密封，所述丁基胶密封塞上穿设一根抽气管和一根进水管进入所述储水管内，所述抽气管和所述进水管与所述丁基胶密封塞的连接处密封，所述进水管的端部靠近所述储水管底部，所述抽气管的端部靠近所述储水管顶部，所述真空泵与所述抽气管连接，单个所述储水管与单个所述取样管通过单个进水管相连通。本发明的取样装置，结构简单，取样操作简便，取样速度快，能够多点原位快速取样。

技术领域

本发明属于取样技术领域，具体涉及一种便捷式沉积物剖面间隙水原位快速取样装置。

背景技术

孔隙水存在在土壤、沉积物等细小颗粒间隙之中，也称间隙水，沉积物中的孔隙水隐含了大量关键的地球化学信息。沉积物-水界面是水和沉积物两相组成的环境边界，界面内沉积物颗粒密度、颗粒组成、化学物质活性、pH、溶解氧(DO)、氧化还原电位(Eh)、生物活性等均存在明显的梯度变化，是水生生态系统在物理、化学和生物特征等方面差异性最显著的环境边界；界面内发生的在生物参与下的物理和化学反应，包括氧化和还原、溶解和沉淀、吸附和解吸、迁移和转化、扩散和埋藏、细菌生化反应及生物扰动等作用，是水环境地球化学循环和生物系统耦合的重要方面，是控制和调节水和沉积物之间物质输送和交换的重要途径。获得原位保真的表层沉积物间隙水样品对深入揭示沉积物-水界面地球化学循环行为显得尤为关键。

目前采集间隙水的方法如离心分离法、压榨法、渗透法等被广泛使用。然而此类方法需携带较笨重沉积物采样装置现场采集沉积物(柱)样并转运至实验室进行破坏式间隙水提取，显著改变沉积物原始物理、化学及生物环境条件，而且取样操作慢，要获得所需量的样品需要的时间长，取样点单一。而当前仅有的两种沉积物间隙水取样方法即Rhizon和Peeper技术虽然已被报道但并未普及使用。主要在于，前者仍然需要将沉积物整体脱离原位后进行间隙水半原位单点式收集，而后者往往需要2天或30天的平衡时间，操作繁琐而且费时费力，无法满足对沉积物间隙水环境信息快速动态变化监测的需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种便捷式沉积物剖面间隙水原位快速取样装置，多点分层取样，取样操作简单，取样速度快，装置结构简单。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：提供一种便捷式沉积物剖面间隙水原位快速取样装置，包括顺次通过管路连接的真空抽采组件、取样组件、储样组件，所述真空抽采组件的动力来源为移动电源，所述取样组件通过所述真空抽采组件相对于所述储样组件形成负压，从而将取样组件中的间隙水抽取至储样组件中，所述取样组件包括若干不同高度的取样管。

优选地，所述储水组件包括储水管、设置在所述储水管顶部的丁基胶密封塞，所述丁基胶密封塞上穿设一根抽气管和一根进水管进入所述储水管内，所述抽气管和所述进水管与所述丁基胶密封塞的连接处密封；所述取样组件包括在竖直方向上间隔层叠设置的若干取样管；所述真空采样组件包括真空泵，所述进水管的端部靠近所述储水管底部，所述抽气管的端部靠近所述储水管顶部，所述真空泵与所述抽气管连接，单个所述储水管与单个所述取样管通过单个进水管相连通。

优选地，所述进水管为蠕动管，蠕动管柔软的特点可增强在淤泥、水下沉积物以及含水率较高土壤中使用的适应性。

优选地，所述真空泵的动力来源为移动电源，便于整个装置的移动使用，在一些偏远取样地，也能有电源供能，拓宽装置的适用范围。

优选地，所述取样管的进水侧设有间隙水渗透装置。

优选地，所述间隙水渗透装置为聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜，所述中空纤维超滤膜内部设有高强度三叉型碳纤维棒，所述碳纤维棒用于支撑中空纤维滤膜和沉积物间隙水的导流。中空纤维超滤膜抗氧化性高，在沉积物中被污染后再取出时易清洗，能够反复多次利用，碳纤维棒设置在中空纤维超滤膜内部，为中空纤维超滤膜提供了物理支撑，增强整体结构的稳定性。