[实用新型]一种海洋单管时间序列沉积物捕获器

说明书

技术领域

本实用新型属于海水化学沉积颗粒物样品采集领域，适用于潮汐变动较大的近海河口海洋中按时间间隔原位采集沉降颗粒物而设计的单管捕获器，具体涉及一种海洋单管时间序列沉积物捕获器。

背景技术

海水中缓慢沉降的大于0.45μm的有机无机颗粒物统称为沉积物，主要来自海洋浮游植物颗粒，浮游动物尸体和排泄物、陆源碎屑等。海水中沉积物是鱼类和底栖生物的主要食物来源，是反映上层海洋输出生产力和效率的重要材料，也是研究气候变化和近海生态系统耦合响应的关键载体。如何在海洋中有效采集时间序列沉积物样品是开展海洋渔业和生态科学研究的基础。

在海洋中，传统沉积物捕获器设计是利用一定体积和开口的高密度聚合物材料的漏斗形或圆柱形收集筒，配合时间序列采样瓶采集特定深度的沉降颗粒物。具体方案是：收集筒下方安装一个与筒中心线垂直的圆形转盘，转盘下方一圈旋紧固定一系列开口向上采样瓶，瓶中充满固定剂。漏斗下方开口对准某个起始采样瓶，设置一定时间间隔，则该间隔内沉降的沉积物将经漏斗收集于特定采样瓶中，下一瓶旋转至开口处，继续收集下一时间间隔内沉降沉积物。整个沉积物捕获器系统常被连接在锚系上，固定至特定位置和深度。而随潮汐往复会发生摆动使开口倾斜，影响沉积物通量计算；另一方面，近海潮流会使底部泥沙产生再悬浮，卷入收集筒内造成垂直通量和来源的偏差；此外，在漏斗形收集筒上方的湍流易将沉积物带出，从而影响沉降通量。因此，对沉积物样品有效、准确、无干扰的采集，是沉积物捕获器应用所必须攻克的难题之一，而沉积物捕获器结构设计和采集方式，将大大影响样品采集代表性和效率，进而影响通量计算的准确性。是亟待解决的两个关键环节。

目前国内外商业化沉积物捕获器基本为转盘式，造价昂贵(如Mclane、Hydrobios、NGK等品牌)，且多用于长时间固定锚系中，采样准确性存有争议。尤其在近海潮汐复杂、渔业活动频繁的环境，并未有合适的漂浮沉积物捕获器使用报道。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，克服现有沉积物捕获器结构和采样技术不足，本实用新型提供一种可以定水层采集沉降颗粒物、结构简易、有效间隔不同时间序列样品的海洋单管时间序列沉积物捕获器。垂直沉降沉积物可有效进入该捕获器，不受潮汐和湍流的干扰，达到长期收集时间序列沉积物的目的。它可以定时封存已采集的样品，可结合浮球、定位装置以易于系统回收，并且样品易于取出处理，操作方便。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

本实用新型提供一种海洋单管时间序列沉积物捕获器，包括样品收集筒、样品接收管、用于定时分隔位于样品接收管内不同时段内所收集的沉积物的时间序列层片分离器、以及能够使得样品收集筒和样品接收管在海水中保持竖直状沉浮的浮力装置；所述样品收集筒是由圆柱状筒体和圆锥状筒体上下连接一体而成；圆柱状筒体内部直径为25cm，其内径和筒高比例为1：4，这样以减少海洋潮流和湍流带出已进入的颗粒物。

所述时间序列层片分离器设置在样品收集筒内，样品收集筒的圆锥状筒体向下与样品接收管相连通；在样品收集筒的圆锥状筒体侧壁上设置有用于释放充满在样品收集筒内海水的泄水阀；便于在回收时，可旋开泄水阀释放样品收集筒内海水，减少操作重量。

用于采集沉降物并使得沉降物流入样品收集筒内的蜂窝盖板封盖在样品收集筒的圆柱状筒体顶端口；在样品收集筒外部靠顶端位置上设置有用于配合连接缆绳、浮球等连接装置的连接扣环；这样根据水深需要选取一定长度绳索，以保持样品收集筒呈竖直状并漂浮于海水特定层位中，同时有利于整体装置在海上布放和回收。

所述蜂窝盖板是由多个六边形网格沿着纵向以及横向依次并排连接而成的蜂窝网状盖板，其中：蜂窝盖板中的每个六边形结构边长为2cm，边厚度为0.1cm，蜂窝网状盖板整体为可拆卸设计，完全覆盖于圆柱状筒体顶端筒口，这样能大幅减少湍流对沉降通量的影响，同时防止较大体积的海洋游泳动物或垃圾进入。

浮力装置设置在样品收集筒外部位上，用于将本实用新型一种海洋单管时间序列沉积物捕获器整体呈竖直状漂浮于海水中；浮力装置采用包环状耐压浮力材料，所需体积经浮力和重力权衡计算后可得。

所述样品接收管包括样品接收内衬管、样品接收外套管和锥形底盖，所述样品接收内衬管和样品接收外套管依次从内到外封装一体，锥形底盖位于样品接收管的底端且分别与样品接收内衬管、样品接收外套管连接成一体；