[实用新型]一种沉积物间隙水营养盐的原位采样装置

说明书

本实用新型公开了一种沉积物间隙水营养盐的原位采样装置，包括采集沉积物的采样管，底部由橡胶塞密封，所述的采样管管壁上开设一组不同高度的小孔，任一所述的小孔中水平插入一根rhizon间隙水采集器并由防水材料密封，rhizon间隙水采集器的末端连接注射器。所述的采样管内至少包括以下一组插入的rhizon间隙水采集器，以沉积物‑水界面为基准，分别位于沉积物‑水界面或以下0cm、0.5cm、1cm、2cm、5cm和10cm。所述的装置原位采集沉积物间隙水样品，对沉积物无破坏，空间分辨率至少为0.5cm，采样3小时候后沉积物系统恢复平衡，实现间隙水样品的高时间分辨率采集。

技术领域

本实用新型涉及一种沉积物采样装置，特别是涉及一种沉积物间隙水营养盐的原位采样装置，能准确获取沉积物间隙水营养盐浓度高时间分辨率的变化信息，适用于沉积物污染评价领域。

背景技术

我国目前湖泊、河流等淡水水体富营养化问题严重。五大淡水湖鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖和巢湖均处于水体富营养化蓝藻频繁暴发的状态；而河流水体，尤其是城市河道水体富营养化问题突出，河道水体黑臭现象普遍存在。淡水水体的受污严重威胁整个淡水生态系统的健康稳定，甚至对人体健康构成严重的威胁。而底泥沉积物作为水体污染物的源和汇，在外源输入降低的情况下，沉积物内源释放可使得水体持续富营养化10-15年。因此，准确获取沉积物间隙水中营养盐浓度的变化信息，明确内源释放量，对于水体富营养化的预警预报极其重要。

传统的沉积物间隙水采集方法包括离心法和压榨法，不可避免的破坏沉积物原本结构，在取样过程中容易将样品暴露在空气中，改变沉积物的性质，易造成采样误差。最近发展的透析技术可原位采样，有效地降低采样误差，比如：中国专利申请201110323121.6提出了“一种获取和保存沉积物间隙水样品的装置和方法”，包括主体和采样格室，所述主体上栅状分布一组水平凹槽，表面覆盖孔径0.45μm渗透膜，渗透膜四周由边框固定在主体上；凹槽内注满去离子水构成采样格室；所述采样格室长10-30mm、宽1mm，容积10-30μL，间隔1.0mm。将该装置垂直插入沉积物中，离子扩散平衡后取出，刺穿渗透膜后依次吸取采样格室内的间隙水样品供分析用。该发明的装置和方法获取间隙水样品的垂向分辨率为2mm，在沉积物中的平衡时间仅为1-3天。虽然该技术可以做到高空间分辨率(2mm)，但是其无法实现高时间分辨率(如小时尺度)重复采样。因此，如何在高空间分辨率的条件下实现重复采样，是该技术发展的瓶颈。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种沉积物间隙水的原位高时间分辨率采样装置，解决高空间分辨率的条件下重复采样的技术问题，可原位高时间分辨率采集沉积物不同深度间隙水样品，适用于湖泊、湿地及河流沉积物的污染评价。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现的：

一种沉积物间隙水营养盐的原位采样装置，其特征在于：包括采集沉积物的有机玻璃采样管，底部由橡胶塞密封，所述的采样管管壁上开设一组不同高度的小孔，任一所述的小孔中水平插入一根rhizon间隙水采集器并由防水材料密封，rhizon间隙水采集器的末端连接注射器；所述的采样管内至少包括以下一组插入的rhizon间隙水采集器，以沉积物-水界面为基准，分别位于沉积物-水界面或以下0cm、0.5cm、1cm、2cm、5cm和10cm。

其中，所述的rhizon间隙水采集器由三部分组成：前端为白色多孔亲水性滤膜组成的取样头，中间为无色透明延长管(材质为PE/PVC管)、末端为阳性鲁尔接头用于连接注射器。

本实用新型的原理为：采样管原位采集沉积物间隙水样后，沉积物间隙水可自由扩散至rhizon中，维持扩散平衡，平衡后抽取少量间隙水进行分析获取间隙水中营养盐的浓度信息，待下一次平衡后(3小时后可恢复)再进行间隙水采集，实现同一位置间隙水的高时间分辨率采样。

优选地，所述的采样管采用聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃管，推荐的尺寸高度30～50cm，内径≥9cm。