[发明专利]一种上浮式管状沉积物和上覆水采集装置

说明书

一种上浮式管状沉积物和上覆水采集装置，它涉及生态环境领域。它解决了现有技术存在的缺陷。本发明的手柄的下端通过螺旋接口与支撑杆连接，负重盘设在手柄下方的支撑杆上，环形配重悬浮气囊和环形上浮气囊设在负重盘上，负重盘下设有压缩CO₂气瓶，环形上浮气囊与触发装置经输气管与压缩CO₂气瓶连通，支撑杆上设有上下两组多孔弹性夹，上组多孔弹性夹经缓冲弹簧柱与负重盘的下端连接，多根采样管设在多孔弹性夹内，配重与负重盘连接。本发明的装置操作便捷，造价低廉，样品采集精度和效率高。适合各种水域。

技术领域

本发明涉及生态环境技术领域，具体涉及一种上浮式管状沉积物和上覆水采集装置。

背景技术

目前，湖泊、水库及河流等水体富营养化已经成为全世界共同关注的生态环境问题，氮、磷等生源要素的过量输入被认为是引发水体富营养化的关键。作为水生态系统的重要组成部分，沉积物不仅长期积累着地表径流携带的营养物，在一定情况下(温度、水文以及氧化还原环境)，这些营养物还会通过沉积物-水界面再次释放到上覆水体，构成内源污染风险。沉积物-水界面的营养物释放虽然已经得到了相当的重视，但因缺乏高效、便捷的水下采集装置，难以大量获取无扰动且层序分明的柱状沉积物样品，增加了此类生态环境监测难度。现有的沉积物和上覆水采集装置，采用活塞式、抓斗式、重力插杆式或者依托电气化的采样动力平台。然而，上述装置均存在下列缺陷：一、活塞式采样器利用样品管内外压强差采集沉积物，采集过程中不仅需要向下按压采集管，还需向上抽动活塞芯杆，且仅适用于浅水1～5m的环境；二、抓斗式采样器只能采集混合状表层沉积物在0～15cm之间，无法保证沉积物的原状采集，也同样无法采集同点位的上覆水；三、插杆式采样器需操作人员手持并保持与水面垂直，待采样器依靠自重插入沉积物后，拖拽出水面，整个采样过程要消耗大量体能，还需封闭采样管上端，防止拖拽过程中的样品剥落；四、所有依靠重力下沉的采样器在落水时，均容易造成装置倾斜，降低采样成功率；五、在某些沉积物厚度较深、质地较硬的水域，操作人员的体能难以承受更高的采样器配重，这大大限制了更深层样品的获取；六、依托船只的电气化的采样装置，虽然能克服上述部分缺陷节省人力，但造价昂贵体积庞大，需要配备充足电力的母船。

发明内容

本发明为了解决现有装置仅用于浅水，无法保证沉积物的原状采集，也同样无法采集同点位的上覆水，消耗大量体能，样品易剥落，容易造成装置倾斜，降低采样成功率的问题，提供了一种上浮式管状沉积物和上覆水采集装置，解决该问题的具体技术方案如下：

本发明的一种上浮式管状沉积物和上覆水采集装置，它由手柄、环形配重悬浮气囊、负重盘、多孔弹性夹、采样管、支撑杆、缓冲弹簧柱、螺丝旋钮、压缩CO₂气瓶、配重、触发装置、输气管和环形上浮气囊组成，手柄设置在装置的上部，手柄的下端通过螺旋接口与支撑杆连接，支撑杆的下端与负重盘的上表面圆心处连接，环形配重悬浮气囊和环形上浮气囊设在负重盘上方，负重盘的下端面圆心处设有瓶口朝下的压缩CO₂气瓶，触发装置设于压缩CO₂气瓶瓶口正下方，并通过输气管与环形上浮气囊连通，缓冲弹簧柱上设有上、下两组多孔弹性夹，缓冲弹簧柱的上端均匀设在负重盘圆周的小孔上，缓冲弹簧柱7的下端与下组的多孔弹性夹连接，多根采样管设在两组多孔弹性夹内，多孔弹性夹由螺丝旋钮紧固，配重置于负重盘与支撑杆上；

所述的采样管的上端设有排水盖，下端设有拱形弹片。

本发明的一种上浮式管状沉积物和上覆水采集装置的优点在于：一、可在悬浮的装置上装载配重，降低手持整个装置造成的体力消耗，同时也可避免装置在落水时造成的装置倾斜，增加采样成功率；二、通过气囊回收样品，进一步减少人力拖拽造成的体力消耗；三、同步采集多组沉积物-上覆水样品，满足试验重复需求；四、进一步减少脱落损耗；五、装置操作便捷，造价低廉。本发明广泛适用于不同水域。

附图说明