[发明专利]一种操作简单的深海沉积物孔隙水原位自动采集装置

说明书

本发明是一种操作简单的深海沉积物孔隙水原位自动采集装置。包括有外部管柄、内部管柄、外部采样管、内部采样管、金属板、金属圆锥头、连接管，外部手柄通过连接管与带有凹槽的外部采样管相连，外部采样管与金属圆锥头相连，金属板固定在外部采样管上，内部采样管嵌套在外部采样管中，内部管柄嵌套在外部管柄中，内部手柄与内部采样管相连。本发明能适应于不同水深不同环境中，不仅能够用于不同水深沉积物孔隙水原位采集，而且能用于不同的水环境下沉积物孔隙水的原位采集。本发明是一种设计巧妙，操作简单的深海沉积物孔隙水原位自动采集装置。

技术领域

本发明是一种操作简单的深海沉积物孔隙水原位自动采集装置，属于深海沉积物孔隙水原位自动采集装置的创新技术。

背景技术

海底冷泉渗漏系统在全球海洋环境中分布非常广泛。它维持着冷泉渗漏区化能自养的生物群落如蛤类、贻贝和管状蠕虫。这些冷泉宏观生物群落依赖于沉积物中由甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原耦合的微生物共生体生成的硫化氢。采集和分析冷泉区沉积物中的孔隙水对理解冷泉的生物地球化学过程至关重要。然而目前基于深潜器或ROV使用的深海冷泉沉积物孔隙水采集只有插管和渗透透析两种取样方式。插管取沉积物孔隙水样品是需要离心和高压压榨，且取样后会导致了沉积物严重破坏。特别是深海插管取样存在着很多缺点：1）取样深度浅，常少于30cm；2）通常取不到好的沉积物样品，主要是采集的沉积物中会含有冷泉渗漏环境常见的贻贝或蛤床、双壳类壳屑、管状蠕虫根、或碳酸盐岩碎块；3）冷泉通常与动物群落相关，依赖插管取冷泉生物群落特征孔隙水化学有着严格限制；4）插管回收过程中，由于降压或升温原因会破坏菌类细胞和改变孔隙水中离子浓度；5）活塞中水合物分解引起气体膨胀会破坏插管中沉积物样品的完整性。而渗透透析取样是基于流体平衡原理使存在于细胞内的流体与其周围介质通过透析膜达到平衡。渗透透析取样不会带有沉积物，且最大程度减少样品收集后的过程。因此，相对于插管取样，渗透透析是一个普遍的替代工具，用于在不同的水生环境如湖泊、湿地、盐沼中采集沉积物。尽管渗透透析能够克服插管取样的一些问题，但是现有的渗透透析取样管在深海采样后回收过程中，存在透析袋内的流体会与周围海水又重新达到平衡，改变了原位采集的沉积物中孔隙水离子浓度。

发明内容

为了克服现有的深海沉积物孔隙水采样工具的不足，本发明提供一种操作简单的深海沉积物孔隙水原位自动采集装置，本发明克服了现有的深海沉积物孔隙水原位采集工具的不足，能适应于不同水深不同环境中，不仅能够用于不同水深沉积物孔隙水原位采集，而且能用于不同的水环境下沉积物孔隙水的原位采集。

本发明的技术方案是：本发明的一种操作简单的深海沉积物孔隙水原位自动采集装置, 包括有外部管柄、内部管柄、外部采样管、内部采样管、金属板、金属圆锥头、连接管，外部手柄通过连接管与带有凹槽的外部采样管相连，外部采样管与金属圆锥头相连，金属板固定在外部采样管上，内部采样管嵌套在外部采样管中，内部管柄嵌套在外部管柄中，内部手柄与内部采样管相连。

本发明通过深潜器或ROV的机械臂的操作，能够打开和关闭凹槽以实现采集样品和保存样品，最大限度的保存了样品的完整性。本发明克服了现有的深海沉积物孔隙水原位采集工具的不足，能适应于不同水深不同环境中，不仅能够用于不同水深沉积物孔隙水原位采集，而且能用于不同的水环境下沉积物孔隙水的原位采集。本发明是一种设计巧妙，性能优良的深海沉积物孔隙水原位自动采集装置。

附图说明

图1为本发明深海沉积物孔隙水原位自动采集装置的纵剖面结构示意图；

图2为本发明深海沉积物孔隙水原位自动采集装置外管的纵剖面结构示意图；

图3为本发明深海沉积物孔隙水原位自动采集装置内管的纵剖面结构示意图；

图4为本发明深海沉积物孔隙水原位自动采集管的纵剖面结构示意图；

图5为本发明深海沉积物孔隙水原位自动采集装置的封闭结构示意图；