[实用新型]一种沉积物孔隙水及溶解气体采集装置

说明书

本实用新型涉及天然气水合物区沉积物孔隙水及溶解气体采集装置，包括采集管、样品存放器和真空发生器，采集管的前端连接过滤头，末端连接样品存放器，中间连接真空发生器，采集管末端和真空发生器端均设置阀门；还包括气体固定器和空间缓冲器，气体固定器的口部密封，内部盛有用于固定气体的试剂，气体固定器与样品存放器之间通过导管I连通，导管I上设置阀门，空间缓冲器与气体固定器连通，并且空间缓冲器与气体固定器之间设有气体流量计、压力计和阀门。该沉积物孔隙水及溶解气体采集装置，能将采集的孔隙水中的气体分离固定，并能够稳定的定量的抽取孔隙水，同一柱状沉积物上能同时插入多个孔隙水采集器，可同步获取高精度垂直分层孔隙水。

技术领域

本实用新型涉及海洋沉积物孔隙水采样检测技术领域，特别涉及天然气水合物区沉积物孔隙水以及溶解气体采集装置。

背景技术

天然气水合物是由水分子在低温、高压环境下捕获住天然气分子而形成的似冰状结晶态化合物，广泛分布在大陆汇聚边缘、离散边缘或海岭的沉积物中。目前估算的海洋沉积天然气水合物的储量为(1～5)×10¹⁵m³甲烷(约500～2500G t甲烷碳)，被视为是未来潜在的天然气资源、全球气候变化驱动因子以及海底地质灾害的潜在因素。到目前为止，已发现的海底天然气水合物主要分布区是世界各大洋边缘海域的大陆斜坡、陆隆海台和盆地及一些内陆海区。我国的南海海域已发现天然气水合物，并经初步研究证明我国的海域，均具备良好的天然气水合物成矿条件和找矿远景。近20年来，国际上通过对天然气水合物赋存区开展研究，将沉积物孔隙水进行地球化学分析，从而建立了一套较为成熟的识别天然气水合物的地球化学方法，可以与地球物理方法互为补充；因此地球化学特征，尤其顶空烃类气体含量特征，是判别天然气水合物能否成藏的基本指标之一，在寻找水合物以及研究水合物相关特征等方面可以发挥巨大的不可替代的作用。

目前对海底柱状沉积物中孔隙水采集技术主要有普通压榨法、离心法和真空抽滤法等，这些方法都是在常规环境下进行的，而且都需要长期周转，过程复杂，不易得到真实的数据。真空抽滤过程中，抽取的孔隙水再转移到样品瓶中的过程中，对天然气水合物泄漏有表征作用的CH₄、H₂S等气体会逃逸或者消失，因此不能准确反映孔隙水的原始成分和信息，并且采集到的孔隙水的量不能控制。另外，用真空管抽取的过程中，因一些沉积物裂隙存在的原因，因此会抽进大量的气体，使抽取的孔隙水体积达不到测试要求。

发明内容

针对现有技术中存在的孔隙水采集后转移过程中气体(下文有时称顶空气)逃逸以及与空气的接触的问题，因沉积物中裂隙的存在，抽取的孔隙水体积达不到测试要求的上述问题，本实用新型提供一种沉积物孔隙水及溶解气体采集装置，气密性好，准确度高，可以方便地定量采集孔隙水，确保获取的样品满足甲烷、硫化氢等气体和铁、锰等金属元素的分析测试。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种沉积物孔隙水及溶解气体采集装置，包括采集管、样品存放器和真空发生器，采集管的前端连接过滤头，末端连接样品存放器，中间连接真空发生器，采集管末端和真空发生器端均设置阀门；还包括气体固定器和空间缓冲器，气体固定器的口部密封，内部盛有用于固定气体的试剂，气体固定器与样品存放器之间通过导管I连通，导管I上设置阀门，空间缓冲器与气体固定器连通，并且空间缓冲器与气体固定器之间设有气体流量计、压力计和阀门。

进一步的，所述气体固定器和样品存放器均为带橡胶塞的瓶体。

进一步的，所述样品存放器上带有体积刻度。

进一步的，所述空间缓冲器为中空的橡胶吸球，橡胶吸球通过导管II与气体固定器联通。

进一步的，所述采集管的末端、导管I的两端、导管II的末端均设置针头式导管。

进一步的，所述真空发生器为注射器。

进一步的，所述过滤头为多孔中空圆柱体滤膜。