[实用新型]水下水样原位采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋环境调查技术领域，具体地说，涉及一种是电控球阀式中底层水下水样原位采集装置。

背景技术

随着海洋的开发，环境污染也日益严重。其中海洋油类污染问题已经引起了广泛关注。 石油污染海洋，给海洋生态环境带来巨大的危害。首当其冲的是，占大约整个海洋总生产力95％的海洋食物链最低层的浮游生物。溶解在海水中的石油对鱼类危害更大。它损害鱼类各种组织和器官。石油对鱼卵和仔鱼危害明显。一升海水中含0.1毫克的油，就会造成孵化出来的幼鱼全部是畸形的，且只能存活1～2天。生活在海底的底栖动物，如海参、各种贝类、海星、海胆等，对石油极其敏感，即使生活环境中只有极少量的石油，也会影响贝类的活动和繁殖。造成水产资源遭到破坏。石油污染一般都带有如苯并芘、苯并蒽类致癌物质。这些物质很容易在海洋生物体内积累和富集，很难分解。受到污染了的海洋食物中致癌物质的含量要比非海洋食物高上百至几千倍。食用污染的海产品就有可能将等致癌物质摄入体内，最终危害人体健康。生物链受到污染。以海鸟为例，会因石油进入到消化道从而对胃肠造成严重刺激，使肝内脂肪变化，肾上腺扩大，使得海鸟变得厌食，慢慢饿死。生活在油污染区的海兽，如鲸、海豚、海狮、海獭的嗅觉很迟钝，造成因此带来的种种伤害。据报道，近50年来因油类污染已有1000多种海生生物灭绝，海洋生物已减少了40%。石油污染恶化水体。 

进入海洋环境中的石油，其自然降解和微生物分解，会消耗掉海水中大量的溶解氧。为了氧化1克石油，大约需要3～4毫升的氧气。1升石油被完全氧化，将要消耗尽40万升海水中的氧气，相当于面积1平方米，深400米水柱中的全部溶解氧量。海水严重缺氧，殃及所有海洋生物，从浮游生物到庞大的海兽。同时油类可以形成大片黑褐色的固体块，破坏自然景观。受油类污染的盐碱滩中，毒性作用可持续多年，阻碍生物的重新集群。最近几十年来，我国沿海水产资源衰退，渔场外移，传统的经济鱼类捕捞量明显下降，与海洋受到的油污染不无关系。

2011年9月2日，中海油蓬莱19-3油田漏油事件，也称康菲漏油事件，对渤海生态环境造成了严重的污染，由于法律和监测检测手段的不到位，致使事件迟迟不能得到有效的处理，在联合调查过程中，使用的水样采集设备和方法受到国外专家的质疑。

不同深度水体中含油量的采样调查，对于分析研究根据油在水体中存在形式的多样性，分布不均匀性及油对水体的污染情况，采集漂浮油、分散油、乳化油和溶解油等多种形式的存在方式，了解油类在水体转移、分解、扩散和变化的规律，对于海洋调查和科学研究具有重要的意义和作用。

采集油类水样有它的特殊性，有机玻璃、橡胶等材料容易被油玷污，不能用于采集油类水样。

生物类研究用的原位水样采集也提出了同样的使用要求，即保持采样瓶消毒后的干净状态，到达设定深度时候开始采集水样，保证采集的水样代表采集点的原位状态。

目前没有用于采集原位水样的中底层采集器。现有普遍使用的是机械式原位采水器，利用的是机械原理，采水器放入水下，下降到设定深度，浮球的浮力拉开容器的盖子，容器灌满水后，提升到水面。其存在的缺点是：

1.深度不能达到要求：现有技术的方式，不适合10米以下的深度，因为在水下压力作用下，打开盖子需要较大的力，浮球和重力难以实现； 

2.水下深度控制不准确：水下深度控制靠缆绳下降的长度进行计算，受海流等干扰在倾斜状态需要估算，采样深度位置不准确；

3.缆绳容易缠绕，影响采水成功率：深度较深的时候在水流的作用下浮球的缆绳和采水器缆绳容易缠绕，影响正常工作。

4.采水后瓶子上的盖密封不严：水下采样瓶灌满后，重力和浮力作用使盖不能完全密封合上，在上升过程中采样瓶内的水样容易受到其它水层的干扰，水样混合不能真实地反映设定深度水质状态，利用这样的水样得出的结果与实际结果会有一定差别，因而受到专家的质疑。

可见，现有机械式采水器技术在采水过程中，通过开关盖子实现采水，会造成关盖不严的漏水问题，由此使得水样不真实。由于以上不足，无法采集中底层水样，在表层水样采集时工作效率低，采集的水样影响正常使用和测试结果。

现有深层采水器，其原理是用管状容器放入水下，到达设定深度后，把管状容器的上下端密封，采集到设定深度的水样。但这种方式在管状容器下放过程中接触不同层次的水样，对设定深度的水样状态产生干扰，不能满足原位采集的要求，不适合油类以及生物类水样采集。

发明内容