[发明专利]一种对深海表层水连续取样的科考船

说明书

本发明公开了一种对深海表层水连续取样的科考船，包括船体，在船体的船舷处设置有一用于对水面以下的表层水进行连续取样的装置，该装置包括沿船舷上下铺设的轨道部件以及设于轨道部件一侧的转动部件，在轨道部件与转动部件之间设置有一可沿船舷上下摆动的取样杆，所述取样杆的一端与转动部件转动连接，另一端与轨道部件滑动连接，在取样杆上固定有一伸至表层水中用于将表层水抽吸取样的取样管，在取样管上设置有避免因船体走航时海水产生持续阻力对取样管造成损坏的缓冲机构。本发明不但有效保证能够准确取到表层水，而且在科考船航行过程中能够实现连续采集。

技术领域

本发明涉及科考船技术领域，特别涉及一种对深海表层水连续取样的科考船。

背景技术

微塑料，是一种直径小于5毫米的塑料颗粒，是一种造成污染的主要载体。微塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯等。微塑料体积小，这就意味着更高的比表面积(比表面积指多孔固体物质单位质量所具有的表面积)，比表面积越大，吸附的污染物的能力越强。首先，环境中已经存在大量的多氯联苯、双酚A等持久性有机污染物(这些有机污染物往往是疏水的，就是说它们不太容易溶解在水中，所以它们往往不能随着水流随意流动)，一旦微塑料和这些污染物相遇，正好聚集形成一个有机污染球体。微塑料相当于成为污染物的坐骑，二者可以在环境中到处游荡。

《环境署2014年年鉴》和《评估塑料的价值》报告指出,塑料污染威胁到了海洋生物的生存以及旅游业、渔业和商业的发展。引起了人们对微塑料的注意。

游荡的微塑料的粒径一般在5mm以内，很容易被海洋环境中的浮游动物、底栖生物、鱼类、贻贝等“低端”食物链生物误食，微塑料不能被消化掉，被生物摄入体内只能在胃里一直存在着，占据空间，导致动物生病甚至死亡；而如果是带着有机污染物的微塑料被吃掉，那对于这些浮游生物的伤害更是雪上加霜，污染物在生物体内酶的作用下释放出来，加剧它的病情。一方面可能会造成生物的死亡，影响生态系统稳定，另一方面可能会通过食物链传播，最后出现在人类的餐桌上。贻贝、浮游动物等处于食物链底端的生物会被上层动物吃掉，而微塑料，甚至微塑料和有机污染物都进入了上层动物体内，食物链一个特征是“富集”效应，也许在底层动物体内有害物质只有1％，但是到上层就变成了20％，这样会使大量的食用微塑料的生物生病或者死亡，食物链的顶端的生物是人类，人类在富集的作用下，会累积大量的微塑料在体内，这些难以消化的小颗粒对人产生难以预计的危害。微塑料犹如海洋中的PM2.5一般，威胁着海洋生物和人类的健康。动物实验发现塑料微粒由于粒径较小，可进入组织细胞，在动物脏器中蓄积，引起炎症反应，导致肝损伤和内分泌紊乱等。

要对海洋中的微塑料进行管控，第一步是要对这些微塑料的成分和含量进行检测，从而对污染的严重性和主要来源进行评判，对下一步的治理提供依据。目前对海洋微塑料颗粒的检测有PerkinElmer红外光谱及红外显微成像系统、变换显微红外光谱法等。PerkinElmer红外光谱及红外显微成像系统可为检测过程提供有力的支持。但微塑料检测的前提是首先要从海洋表层水中将微塑料颗粒取样并过滤才能获得。目前取样分为静态取样和动态的船尾或侧舷取样，静态取样比较容易操作，但需要停船作业，其不方便采集大量的数据对一定范围内的海域做评估，动态取样由于船的运行会使得海水对取样设备产生持续较大的阻力，这对取样设备提出了一个较高的要求。但是需要而且要想检测并通过检测结果评价一定范围内水域微塑料的污染状况，就需要对该片海域进行一个连续的平均的取样，也就说将该片海域的表层水取样面积越大，表征的数据越准确，这就需要进行一个持续的取样。例如多种我国自主研发的深海取样设备如多管、箱式、拖网等。