一种污水重金属分层取样方法与流程

1.本发明涉及环境检测领域，更具体地说，涉及一种污水重金属分层取样方法。


背景技术：

2.随着现代社会经济和科技的发展，在整个社会经济大发展大进步的前提下，人们更看重经济效益，从而忽视了环境效益，使得人与环境的关系越来越恶劣，生态文明建设提上日程。因此，环境保护工作的发展面临许多新的挑战和机遇。环境检测非常重要并且具有重要的监督功能。它包括现场采样、实验分析、数据收集、分析综合等过程。基于此，本文对环境检测在环境保护中的作用及意义进行了研究。环境检测是指人们对影响人类和其他生物生存和发展的环境质量状况进行监视性测定的活动。通过对影响环境质量因素的代表值所进行的各种测定，进而对环境的质量以及污染的程度和变化趋势进行有效的确定。环境检测的核心目标是提供代表环境质量现状及变化趋势的数据，判断环境质量，预测污染变化趋势，预警可能出现的环境问题，为环境管理服务，实现“三个说得清”的环境检测目标。
3.环境检测的内容很多，污水便是其中一项。城市污水中金属主要来自住宅区的排水、地下水渗流、商业和工业排水等。仪表电镀、机械加工、有色冶炼、矿山开采、重金属盐化等行业的重金属，通过各种渠道进入水体后，含量极微即可表现出极大的毒性，对生物及人类的危害非常大。重金属在水中十分稳定，难以被微生物所降解，并且可通过食物链在生物体中逐步富集，其富集倍数可高达几万倍，当人类食用了这些含有大量有毒重金属的水生生物，如鱼、虾等，重金属就会在人体内积累起来，造成慢性中毒。因此，目前世界各国都把重金属列为重要的水体污染指标，作为检测控制的重要内容。
4.污水重金属检测的前提是要对污染水体进行取样，目前取样的方式都是用简单的取样瓶，但是这样只能取到表层水体样本，要采取不同深度的水体样本只能借助更复杂的设备，操作起来麻烦，而且适用范围有限。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种污水重金属分层取样方法，本方案通过浮力球来吸收不同水层的重金属，以获取不同深度的重金属污染信息，浮力球利用过氧化钙与水反应的原理来逐次等量的释放掉配重块以让浮力球上浮并在不同水层悬浮，实现分层取样，浮力球利用不同深度水压的压迫作用让弹力密封膜发生不同程度的变形，并通过相匹配长度的刺针来刺破弹力密封膜使污水进入以让聚合物吸附剂吸收重金属，浮力球可连续不断的吸收不同水层的重金属，从而得到完整的取样信息，且采样完成后可自动上浮以便回收分析，结构简单、成本低，易于操作使用。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种污水重金属分层取样方法，包括以下步骤：
10.s1，把适量的取样球投入到要取样的水体中，初始阶段取样球自身的重力大于浮力下沉到水底；
11.s2，取样球中的反应物质开始与水反应后，随着反应物和配重物的逐次等量减少取样球开始上浮并在污水的不同深度悬浮，以实现分层吸收重金属；
12.s3，直到反应物消耗完后取样球最终浮出水面，工作人员借助捞网进行打捞回收，回收后通过破开取样球的分层壳体来获取重金属成分以及含量，从而实现分层取样。
13.进一步的，所述s1步骤中的取样球包括同心设置的第一球壳、第二球壳和第二球壳，所述第一球壳、第二球壳和第二球壳的直径大小依次递减，根据实际需求取样球可以包括多个球壳，以实现对多个不同深度水层的取样，提高检测准确度。
14.进一步的，所述第一球壳、第二球壳、第二球壳相互之间以及第二球壳内部均填充有聚合物吸附剂，所述第一球壳、第二球壳和第二球壳的侧壁均开设有多个处在同一条直线上的通液孔，所述通液孔的内壁固定连接有固定杆，且固定杆朝外的侧壁固定连接有刺针，所述通液孔朝外的内壁固定连接有与刺针匹配的水压弹力密封膜，所述通液孔的下端侧壁固定连接有连接件，且连接件的下端固定连接有开口朝下设置的密封壳，所述密封壳的内部填充有多层反应填料和配重块，且反应填料和配重块交替设置，浮力球利用过氧化钙与水反应的原理来逐次等量的释放掉配重块以让浮力球上浮并在不同水层悬浮，实现分层取样，浮力球利用不同深度水压的压迫作用让弹力密封膜发生不同程度的变形，并通过相匹配长度的刺针来刺破弹力密封膜使污水进入以让聚合物吸附剂吸收重金属，浮力球可连续不断的吸收不同水层的重金属，从而得到完整的取样信息。
15.进一步的，位于所述第一球壳、第二球壳和第二球壳上的刺针的长度依次增大，是为了配合水压弹力密封膜在不同深度的弯曲变形量，以让水压弹力密封膜能顺利破裂，在水压的作用下水压弹力密封膜产生向刺针方向的弯曲变形，使得刺针将水压弹力密封膜刺破让污水进入到内部的球壳中。
16.进一步的，每个所述通液孔的进水口处的内壁均固定连接有缓冲膜，是为了与反应填料的化学反应同步，以免在同一深度范围内多个水压弹力密封膜被连续刺破而失去了分层取样的作用，且缓冲膜采用水溶性淀粉制成。
17.进一步的，所述水压弹力密封膜朝向刺针呈弯曲形状，且水压弹力密封膜采用乳胶材料制成，乳胶的弹性较好，使用稳定性更高。
18.进一步的，所述反应填料包括网状骨架和反应物，所述网状骨架和反应物相互渗透连接，所述反应物为过氧化钙材料，过氧化钙与水反应消耗掉，从而让配重块从网状骨架的缝隙中掉落下去以减轻重量而上浮。
19.进一步的，所述第一球壳的外部包裹有荧光包裹壳，是为了在夜晚能发光，以方便工作人员打捞，且荧光包裹壳的侧壁开设有多个与通液孔连通的让位孔。
20.进一步的，所述荧光包裹壳的侧壁固定连接有多个均匀分布的反光凸块，是为了在白天阳光照射下反射光，以方便工作人员打捞。
21.进一步的，所述连接件为中空结构，且连接件采用浮力材料制成，是为了确保整个取样装置有足够的上浮力。
22.3.有益效果
23.相比于现有技术，本发明的优点在于：
24.(1)本方案通过浮力球来吸收不同水层的重金属，以获取不同深度的重金属污染信息，浮力球利用过氧化钙与水反应的原理来逐次等量的释放掉配重块以让浮力球上浮并在不同水层悬浮，实现分层取样，浮力球利用不同深度水压的压迫作用让弹力密封膜发生不同程度的变形，并通过相匹配长度的刺针来刺破弹力密封膜使污水进入以让聚合物吸附剂吸收重金属，浮力球可连续不断的吸收不同水层的重金属，从而得到完整的取样信息，且采样完成后可自动上浮以便回收分析，结构简单、成本低，易于操作使用。
25.(2)s1步骤中的取样球包括同心设置的第一球壳、第二球壳和第二球壳，第一球壳、第二球壳和第二球壳的直径大小依次递减，根据实际需求取样球可以包括多个球壳，以实现对多个不同深度水层的取样，提高检测准确度。
26.(3)第一球壳、第二球壳、第二球壳相互之间以及第二球壳内部均填充有聚合物吸附剂，第一球壳、第二球壳和第二球壳的侧壁均开设有多个处在同一条直线上的通液孔，通液孔的内壁固定连接有固定杆，且固定杆朝外的侧壁固定连接有刺针，通液孔朝外的内壁固定连接有与刺针匹配的水压弹力密封膜，通液孔的下端侧壁固定连接有连接件，且连接件的下端固定连接有开口朝下设置的密封壳，密封壳的内部填充有多层反应填料和配重块，且反应填料和配重块交替设置，浮力球利用过氧化钙与水反应的原理来逐次等量的释放掉配重块以让浮力球上浮并在不同水层悬浮，实现分层取样，浮力球利用不同深度水压的压迫作用让弹力密封膜发生不同程度的变形，并通过相匹配长度的刺针来刺破弹力密封膜使污水进入以让聚合物吸附剂吸收重金属，浮力球可连续不断的吸收不同水层的重金属，从而得到完整的取样信息。
27.(4)位于第一球壳、第二球壳和第二球壳上的刺针的长度依次增大，是为了配合水压弹力密封膜在不同深度的弯曲变形量，以让水压弹力密封膜能顺利破裂，在水压的作用下水压弹力密封膜产生向刺针方向的弯曲变形，使得刺针将水压弹力密封膜刺破让污水进入到内部的球壳中。
28.(5)每个通液孔的进水口处的内壁均固定连接有缓冲膜，是为了与反应填料的化学反应同步，以免在同一深度范围内多个水压弹力密封膜被连续刺破而失去了分层取样的作用，且缓冲膜采用水溶性淀粉制成。
29.(6)水压弹力密封膜朝向刺针呈弯曲形状，且水压弹力密封膜采用乳胶材料制成，乳胶的弹性较好，使用稳定性更高。
30.(7)反应填料包括网状骨架和反应物，网状骨架和反应物相互渗透连接，反应物为过氧化钙材料，过氧化钙与水反应消耗掉，从而让配重块从网状骨架的缝隙中掉落下去以减轻重量而上浮。
31.(8)第一球壳的外部包裹有荧光包裹壳，是为了在夜晚能发光，以方便工作人员打捞，且荧光包裹壳的侧壁开设有多个与通液孔连通的让位孔。
32.(9)荧光包裹壳的侧壁固定连接有多个均匀分布的反光凸块，是为了在白天阳光照射下反射光，以方便工作人员打捞。
33.(10)连接件为中空结构，且连接件采用浮力材料制成，是为了确保整个取样装置有足够的上浮力。
附图说明
34.图1为本发明的方法流程图；
35.图2为本发明的取样球主视结构示意图；
36.图3为本发明的密封壳剖面结构示意图；
37.图4为图2中a处的结构示意图；
38.图5为本发明的反应填料组成结构示意图；
39.图6为本发明的荧光包裹壳主视结构示意图。
40.图中附图标记说明：
41.1取样球、101第一球壳、102第二球壳、103第二球壳、2聚合物吸附剂、3通液孔、4固定杆、5刺针、6水压弹力密封膜、7连接件、8密封壳、9反应填料、901网状骨架、902反应物、10配重块、11荧光包裹壳、1101让位孔、12反光凸块。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.实施例：
46.请参阅图1
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6，一种污水重金属分层取样方法，请参阅图1，包括以下步骤：
47.s1，把适量的取样球1投入到要取样的水体中，初始阶段取样球1自身的重力大于浮力下沉到水底；
48.s2，取样球1中的反应物质开始与水反应后，随着反应物和配重物的逐次等量减少取样球1开始上浮并在污水的不同深度悬浮，以实现分层吸收重金属；
49.s3，直到反应物消耗完后取样球1最终浮出水面，工作人员借助捞网进行打捞回收，回收后通过破开取样球1的分层壳体来获取重金属成分以及含量，从而实现分层取样。
50.请参阅图2和图6，s1步骤中的取样球1包括同心设置的第一球壳101、第二球壳102和第二球壳103，第一球壳101、第二球壳102和第二球壳103的直径大小依次递减，根据实际需求取样球1可以包括多个球壳，以实现对多个不同深度水层的取样，提高检测准确度，位于第一球壳101、第二球壳102和第二球壳103上的刺针5的长度依次增大，是为了配合水压
弹力密封膜6在不同深度的弯曲变形量，以让水压弹力密封膜6能顺利破裂，在水压的作用下水压弹力密封膜6产生向刺针5方向的弯曲变形，使得刺针5将水压弹力密封膜6刺破让污水进入到内部的球壳中，第一球壳101的外部包裹有荧光包裹壳11，是为了在夜晚能发光，以方便工作人员打捞，且荧光包裹壳11的侧壁开设有多个与通液孔3连通的让位孔1101，荧光包裹壳11的侧壁固定连接有多个均匀分布的反光凸块12，是为了在白天阳光照射下反射光，以方便工作人员打捞；
51.请参阅图2和图4，第一球壳101、第二球壳102、第二球壳103相互之间以及第二球壳103内部均填充有聚合物吸附剂2，第一球壳101、第二球壳102和第二球壳103的侧壁均开设有多个处在同一条直线上的通液孔3，每个通液孔3的进水口处的内壁均固定连接有缓冲膜，是为了与反应填料9的化学反应同步，以免在同一深度范围内多个水压弹力密封膜6被连续刺破而失去了分层取样的作用，且缓冲膜采用水溶性淀粉制成，通液孔3的内壁固定连接有固定杆4，且固定杆4朝外的侧壁固定连接有刺针5，通液孔3朝外的内壁固定连接有与刺针5匹配的水压弹力密封膜6，水压弹力密封膜6朝向刺针5呈弯曲形状，且水压弹力密封膜6采用乳胶材料制成，乳胶的弹性较好，使用稳定性更高，通液孔3的下端侧壁固定连接有连接件7，连接件7为中空结构，且连接件7采用浮力材料制成，是为了确保整个取样装置有足够的上浮力，且连接件7的下端固定连接有开口朝下设置的密封壳8；
52.请参阅图3和图5，密封壳8的内部填充有多层反应填料9和配重块10，且反应填料9和配重块10交替设置，反应填料9包括网状骨架901和反应物902，网状骨架901和反应物902相互渗透连接，反应物902为过氧化钙材料，过氧化钙与水反应消耗掉，从而让配重块10从网状骨架901的缝隙中掉落下去以减轻重量而上浮。
53.本方案通过浮力球来吸收不同水层的重金属，以获取不同深度的重金属污染信息，浮力球利用过氧化钙与水反应的原理来逐次等量的释放掉配重块以让浮力球上浮并在不同水层悬浮，实现分层取样，浮力球利用不同深度水压的压迫作用让弹力密封膜发生不同程度的变形，并通过相匹配长度的刺针来刺破弹力密封膜使污水进入以让聚合物吸附剂吸收重金属，浮力球可连续不断的吸收不同水层的重金属，从而得到完整的取样信息，且采样完成后可自动上浮以便回收分析，结构简单、成本低，易于操作使用。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。