一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器的制造方法_2

文档序号:9908295阅读:来源:国知局
Ps类物质产生吸附的特氟龙管连接,抽滤瓶与真空栗通过耐压橡胶软管连接。
[0023]所述多孔进水口处的管壁设有圆形钻孔,圆形钻孔成外高内低的倾斜状态。
[0024]所述采集仓管壁为玻璃材质,可有效降低壁效应。
[0025]所述采集仓为一端开口的厚壁玻璃管,玻璃管口以双孔橡胶塞进行密封处理,特氟龙护套为特氟龙管帽,目的是防止在采样过程中由于碰撞可能引起的玻璃试管破裂。玻璃管的材质为硬质玻璃,主要是为了避免在渗滤液采集过程中管壁对样品中微量持久类有机污染物的吸附;所述采集仓顶部以双孔橡胶塞密封,既可避免大气干湿沉降影响,又可以原位实时监测土壤渗滤液的pH、溶氧、氧化还原电位等理化性质。采集仓多孔进水口区域为环状内凹设置,在覆盖了三层滤膜后,其外径大小应略小于(约0.5mm)上下两端玻璃管外径,这种设计可在进水口区域形成环状微腔,有效保护滤膜并避免对进水口区域的堵塞。
[0026]SPE固相萃取管使用橡胶密封塞进行密封,填料为C18颗粒物,在颗粒物上下两侧各放置一个特氟龙垫片,颗粒物置于SPE固相萃取管底部,具体如图4所示。附属部件有密封塞、土钻、聚四氟乙烯细管等。
如图2所示将真空栗、抽滤瓶、针头、SPE固相萃取管等从左向右依次连接,为避免在采样过程中对持久类有机污染物的吸附,连接管应选用聚四氟乙烯(特氟龙)细管。本发明采用在管壁上直接热钻孔的方法,同时为了方便土壤中渗滤液的进入,进水口处的圆形钻孔被设计成外高内低的倾斜状态,以便于渗滤液的进入。采集仓采用玻璃材质,可有效降低壁效应;进水口上、下缘到地面护套的高度,代表采样点的深度范围,而试管本身能起到缓冲瓶的作用,钻孔的具体位置、孔径和钻孔数目等可根据实际情况进行调节。
[0027]图3是进水口处的滤膜分层结构示意图,多孔式防堵塞进水口结构,在多孔进水口处,设置三层滤膜,在进水口区域上下两端使用胶带将滤膜固定;靠近玻璃管一侧的是玻璃纤维滤膜3.2,中间是聚四氟乙烯微孔过滤夹层3.3,其主要作用是过滤细粒杂质和维持一定的渗透压,防止土壤中固体细粒物质的进入进而堵塞进水口;最外侧是不锈钢网支护层3.4,起支撑保护的作用;3.1是均匀分布若干圆孔的玻璃管壁。
本发明最大特点是进水口处的三层滤膜与玻璃试管壁降低壁效应结构的设置。多孔进水口的设置:采集仓在进水口部分均匀设置若干个圆形进水孔,用玻璃纤维滤膜将进水口包裹,因为该滤膜具有不吸附持久类有机污染物的特性。中间夹层选用聚四氟乙烯微孔过滤层,主要用来过滤细粒杂质,防止土壤中固体细粒物质堵塞进水口 ;最外一层则是不锈钢网支护层,起到保护试管及滤膜的作用,以上材料均对渗滤液中持久类污染物具有较低的吸附特性。
本发明的另一特点是能够对土壤渗滤液的采集过程实施动态监测。在加装浮子水位计的情况下,通过水位的时间变化过程可以反映土壤水分的赋存状况。但一般情况下,为了操作的简便,没有必要安装该组件。本说明书也不将浮子水位计考虑在内。
[0028]布设采集器:先用土钻(口径比采集器试管外径略小)在采样点钻取深度与采样器地面护套以下长度相当的小钻孔(保证采集仓外壁与围土密实接触),插入采样器(若土壤含水率较高,如沼泽、湿地、水稻田等可先灌入少量细沙防止泥浆堵塞采集仓进水口),用围土夯实。
[0029]装置连接:按图2所示的结构,将装置各组件连接;注意,应旋紧密封塞。
[0030]图5为双孔橡胶塞与试管的连接方式结构示意图,所述采集仓的顶端还设有双孔橡胶塞,橡胶塞的双孔内分别各穿插有一个玻璃管,其中,一个玻璃管探进采集仓的底部,该玻璃管与所述SPE固相萃取管连接;另一个玻璃管探进橡胶塞的下底面且该玻璃管的顶端配置有玻璃旋塞。采集仓主体为特殊定制的具有多孔进水口的厚壁玻璃管,多孔进水口区域为环状内凹设置,在覆盖了三层滤膜后,其外径大小应略小于(约0.5mm)上下两端玻璃管外径,这种设计可在进水口区域形成环状微腔,有效保护滤膜并避免对进水口区域的堵塞问题。
[0031]此外,本专利所提出的采集器也可利用负压快速收集土壤中的渗滤液,缩短采样时间。具体操作方法如下,采样前使用双孔橡胶塞将试管密封,孔内插入玻璃细管,如图5中所示的左侧玻璃管通至试管底部,右侧玻璃管略低于橡胶塞下底面即可,并配置玻璃旋塞(如同酸式滴定管)。真空栗开启后,将旋塞密封以降低管内大气压强,使管壁内外形成压力差,加快渗滤液的收集速率,此方法虽然快速有效,但速率过快可能会改变渗滤液的某些理化性质,是否选用该方法,应根据采样的具体要求而定。另外,可以通过更换SPE固相萃取管中的填充材料来满足不同检测项目对渗滤液的要求。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种适用于土壤中POPS检测的被动式渗滤液采集器,其特征在于,包括被动式土壤渗滤液采集仓和POPs富集萃取系统;所述被动式土壤渗滤液采集仓包括特氟龙护套、多孔进水口、采集仓和地面护套;所述POPs富集萃取系统包括SPE固相萃取管、针头、瓶口处设有橡胶塞的抽滤瓶和真空栗;其中,特氟龙护套设在采集仓的底部,地面护套设在采集仓的顶部,多孔进水口设在采集仓的中下部;采集仓与SPE固相萃取管连接,针头设在SPE固相萃取管的底部,针头穿过抽滤瓶瓶口处的橡胶塞,抽滤瓶与真空栗连接;所述多孔进水口设有三层滤膜,由内向外依次为玻璃纤维滤膜、聚四氟乙烯微孔过滤夹层、不锈钢网支护层。2.根据权利要求1所述的一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器,其特征在于,所述采集仓的顶端还设有双孔橡胶塞,双孔橡胶塞中穿插有两个玻璃管;其中,一个玻璃管探进采集仓底部,该玻璃管与SPE固相萃取管连接;另一个玻璃管探进双孔橡胶塞的下底面且该玻璃管的顶端配置有玻璃旋塞。3.根据权利要求1所述的一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器,其特征在于,所述采集仓与SPE固相萃取管通过不对POPs类物质产生吸附的特氟龙管连接,抽滤瓶与真空栗通过耐压橡胶软管连接。4.根据权利要求1所述的一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器,其特征在于,所述多孔进水口处的管壁设有圆形钻孔,圆形钻孔外高内低的倾斜状态。5.根据权利要求1所述的一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器,其特征在于,所述采集仓的管壁为玻璃材质。6.根据权利要求1所述的一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器,其特征在于,所述采集仓为玻璃管,多孔进水口设置为环状内凹状,覆盖了三层滤膜后的多孔进水口的外径小于玻璃管的上下两端的外径。7.根据权利要求1所述的一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器,其特征在于,所述SPE固相萃取管的顶部设有密封塞,SPE固相萃取管的底部设有填充物,所述填充物包括C18颗粒物、在C18颗粒物上下两侧设置的特氟龙垫片。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集器,包括被动式土壤渗滤液采集仓和POPs富集萃取系统。渗滤液采集仓包括特氟龙护套、多孔进水口、采集仓和地面护套;富集萃取系统包括SPE萃取管、针头、抽滤瓶和真空泵。采集仓底部设有特氟龙护套,采集仓顶部设有地面护套,采集仓中部设有多孔进水口;采集仓与SPE萃取管连接,SPE萃取管底部设有针头,针头穿过抽滤瓶瓶口橡胶塞,抽滤瓶与真空泵连接;所述多孔进水口设有三层滤膜,由内向外依次为玻璃纤维滤膜、聚四氟乙烯微孔过滤夹层、不锈钢网支护层。本发明提供的被动式土壤渗滤液采集器,能适用于不同环境下渗滤液中POPs采集。该装置设计合理、制作工艺简单、成本低廉、操作方便、高效耐用。
【IPC分类】G01N1/14, G01N33/18
【公开号】CN105675350
【申请号】CN201610025679
【发明人】赵振华, 侯锦超, 史文梅, 曹晶晶
【申请人】河海大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月14日
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