[发明专利]一种湖库底泥间隙水实时原位采集和监测装置

说明书

本发明提供了一种湖库底泥间隙水实时原位采集和监测装置，包括：筒体，在所述筒体内设置有采集腔，所述采集腔的外侧开口与筒体外部相连通；毛细管束，放置于所述采集腔内，所述毛细管束的一端开口朝向所述筒体外部；集液仓，与所述毛细管束的另一端开口连通设置；抽液管，与所述集液仓连通设置，在所述抽液管上设置有抽液装置；推进机构，与所述毛细管束连接，带动所述毛细管束向所述筒体外部移动。当原位采集装置垂直插入沉积物直至稳定时，通过推进装置推动毛细管束向外部移动，可使得毛细管束平插入沉积物层，进而进行吸取间隙水的操作，进而使得提取间隙水的范围可集中在一个较为精确的点位。

技术领域

本发明属于沉积物样品采集技术领域，具体涉及一种湖库底泥间隙水实时原位采集和监测装置。

背景技术

沉积物是水体的一个重要组成部分，沉积物-水界面之间的物质交换对上覆水的水质有着十分重要的影响。沉积物间隙水是沉积物和水体之间进行物质交换的主要媒介，研究间隙水中物质的形态组成，对于探讨湖泊沉积物-水界面的物质迁移转化过程有着十分重要的意义。在研究间隙水时，最为常用的手段是先完成沉积物的采集，再将沉积物分层取样，对于分层的沉积物进行离心、过滤等操作分离出间隙水，从而实现间隙水的采集。这种采集方式虽然在一定程度上可收集到不同深度的间隙水，但是这种采集方式并不是原位采集，在其分层、分离的过程中，间隙水难免发生层间混合，从而导致最终提取的样品相比于原始状态的间隙水分布发生变化，无法反应间隙水的真实信息。

为了实现间隙水的原位提取，现有技术也提出了相应的采集手段。如中国专利文献CN100478668C公开了一种沉积物间隙水原位采样装置，该装置包括具有能容纳水的管状空腔，管状空腔的壁体上具有让水进出的通孔，壁体外围设有能阻止颗粒物和泥土进入的过滤层，将一固相微萃取装置安置于空腔内；在使用时将上述装置埋入沉积物中，待沉积物间隙水自由进出空腔内并达到相互之间平衡后，将装置取出，由固相微萃取装置取得间隙水。

上述装置虽然可用于沉积物的原位采集，但由于其在采样时，需要先将水汇于管状的空腔中，再通过空腔内的固相微萃取装置完成间隙水的采样，在这一间接采集的过程中，实际仍会发生不同点位间隙水的混合，导致其检测结果并不精准。除此之外，现有技术CN110749478A也公开了一种近海沉积物原位间隙水和上覆水的采集装置，该装置包括有从下往上依次连接的间隙水采样头、上覆水采样头、连接管和手柄；其中间隙水采样头包括有多根分布于不同凹槽内的竖直向的间隙水毛细管，间隙水毛细管孔径为0.45μm。间隙水毛细管的一端设置在采样头中，另一端与软管连接，软管穿设在所述连接管中，且从所述手柄伸出，并与注射器相连接。该装置在使用时，将主体插入沉积物，通过拉动注射器形成真空状态，使得上覆水可通过软管抽出，完成采样。

上述原位间隙水采集装置的间隙水毛细管直接与间隙水接触，可实现间隙水的直接采集，进而相比于间接采集的方式又进一步提高了采集的精准度。但是一方面，该装置的多根毛细管分布于不同的凹槽中，这种分散布置的方式使得装置的采样面积较大，并不集中于某一准确点位；且其竖直向的间隙水毛细管的底端位于采样头内，在采集装置插入沉积物的过程当中，其采样头内也会进水，从而也会在一定程度上导致水样的混合，影响样品采集的精准性。另一方面，在样品采集过程中，由于涉及到抽真空过程，难免会导致沉积物颗粒进入采样头，进而导致毛细管发生堵塞，影响间隙水的采集。

发明内容

本发明解决的是现有技术中的间隙水采集装置存在的采集水样易混合、采样装置易堵塞，并且只能实现单次采样的技术问题，进而提供了一种可换液、可清洗、能够对点位进行实时连续采样，采样精准且不易堵塞的湖库底泥间隙水实时原位采集和监测装置。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：