一种野外现场雪坑采样方法
【专利摘要】本发明公开一种野外现场雪坑采样方法，其步骤包括a.雪坑采样工具、器具和样品瓶的清洗；b.雪坑地点的选取；c.雪坑的挖掘；d.采样断面的挖掘；e.采样；f.样品的包装。本发明设计合理，能有效避免雪坑采样过程各个环节造成的痕量元素污染，方便、高效地采集洁净雪坑样品，获得可靠、有价值的雪坑痕量元素数据。
【专利说明】
一种野外现场雪坑采样方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种野外现场雪坑采样方法，应用于雪冰痕量元素研究领域。
[0002]【背景技术】
[0003]雪坑采样对于研究痕量元素的季节变化特征、年际变化和现代大气痕量元素的污染状况及其来源具有重要作用。但早期获得的可靠数据却非常有限，这主要是因为极地和山地冰川表面积雪中痕量元素的浓度非常低，甚至低于pg/g(l(T12g/g)水平，加之野外现场条件极端恶劣，在野外现场雪坑样品的采集不规范，雪坑样品极易受到污染，因此采用合适的雪坑采样方法，对采集雪坑洁净样品，用于痕量元素记录研究就显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]鉴于上述，本发明的目的在于提供一种野外现场雪坑采样方法:在野外条件下采用标准化的采样流程和严格的防污染措施，从而有效避免雪坑采样过程各个环节可能造成的痕量元素污染，方便、高效地采集洁净雪坑样品，获得可靠、有价值的雪坑痕量元素数据。
[0005]本发明的目的是这样实现的:一种野外现场雪坑采样方法，其特征包括以下步骤:a.雪坑采样工具、器具和样品瓶的清洗:在超净实验室提前清洗雪坑采样的铝锨、塑料锨、刮板、采样管、塑料锤等工具、器具和样品瓶并用酸洗干净的双层塑料袋进行包装、标记和装箱；b.雪坑地点的选取:雪坑的地点选择冰川上部积累区平坦区域，距离科考营地上风向处100?300 m;c.雪坑的挖掘:采样人员穿戴洁净服装，手持铝锨迎风沿雪坑掘进方向逐步向前挖出一个长2?3 m、宽1.5?2 m的雪坑；d.采样断面的挖掘:用塑料锨和特氟龙刮板从雪坑背风一侧由上至下分别挖去20 cm和10 cm厚雪层至雪坑底部，最后露出的垂直断面即为采样断面；e.采样:采样前，沿采样断面垂直放置塑料直尺作为采样的深度标尺;采样的分辨率为5 cm，采样的顺序是从雪坑底部作为第一层第一个采样点，将采样管开口端水平推入雪层取样，取样后从雪层抽出采样管，将前2?3次采集雪样从采样管倒出以清洗采样管，然后， 向上按逐层采样方向顺序采样，每一层采样则按从左至右的单层采样方向顺序采样；f.样品的包装:采样结束后样品瓶用双层塑料袋密封包装并装箱，在冷冻条件下运输至超净实验室进行分析。
[0006]本发明的优点是:1、雪坑的采样点选择距离科考营地上风向1〇〇?300 m，这样可以避免科考人员和发电机等造成的人为污染。工作人员挖雪坑时迎风向前掘进，这样可以保证采样断面一侧始终保持干净，避免工作人员的人为污染。采样断面选择雪坑上风向的背侧，可以有效避免风吹雪造成采样断面和采样过程的污染。
[0007]2、雪坑用铝锨挖好后，继续用酸洗干净的塑料锨和塑料刮板分别从上至下挖掉20 cm和10 cm厚可能污染的雪层，这样可以最大限度保证采样断面的洁净，从而保证采集的样品没有受到污染。
[0008]3、采样管管身的外径5 cm与采样分辨率一致，且同一层位采样点和不同层位采样点相互间隔皆为5 cm。这样可以防止相邻采样点边缘相互穿透，避免水平和垂直方向上前后样品的交叉污染。
[0009]4、从底部开始依次向上采样，摒弃雪坑上部采样做法，避免雪坑上部掉落的雪很可能造成下层尚未采集雪层的污染。
[0010]4、雪坑每一层先采样2?3次并弃去以清洗采样管，这样可以保证采集的雪样最大限度保持原始状态，保证研究积雪中痕量元素结果的真实性和可靠性。
[0011]5、本发明标准化的采样方法和各种防污染措施最大限度减少了雪样污染的几率， 保证了每个样品采集条件的同一性。该方法不但适用于痕量元素样品采集，同样适用于氢氧同位素、主要阴阳离子和微粒样品的采集，可以在同一个雪坑采样断面进行平行采样，这样可以大大减少野外工作量，也便于将来不同化学指标对比时的可比性。【附图说明】
[0012]图1是本发明雪坑采样示意图。
[0013]图中:1、雪坑，2、风向，3、雪坑掘进方向，4、采样断面，5、深度标尺，6、逐层采样方向，7、单层采样方向，8、采样点。【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:一种野外现场雪坑采样方法，其步骤包括:(1)雪坑采样工具、器具和样品瓶的准备和清洗:在超净实验室，用稀硝酸洗干净雪坑采样的铝锨、塑料锨、刮板、采样管、塑料锤等工具，并用双层塑料袋进行包装、标记和装箱； 此外采样所需要的防寒服、洁净服、一次性塑料手套、口罩等也要在实验室与采样工具包装在一起，方便米样时取用；(2)雪坑地点的选取:雪坑1的地点选择冰川上部积累区平坦区域，并且距离科考营地上风向2处100?300 m，避免科考人员和发电机等造成的人为污染；(3)雪坑的挖掘:采样人员在防寒衣外穿洁净服装，戴洁净的一次性口罩和一次性塑料手套，手持清洗干净的铝锨迎风向2站立沿雪坑掘进方向3(与风向2平行相向)逐步向前推进挖出一个长2?3 m、宽1.5?2 m的雪坑1，雪坑1深度取决于积雪厚度；(4)采样断面的挖掘:雪坑1挖好后，更换新的洁净一次性塑料手套用酸洗干净的塑料锨从雪坑1背风一侧由上至下挖去20 cm厚雪层至雪坑1底部，然后用酸洗干净的特氟龙刮板由上至下进一步刮掉约10 cm厚的雪层至雪坑1底部，最后露出的垂直断面即为洁净的采样断面4;在整个雪坑1和采样断面4的挖掘过程中，工作人员要注意始终站在采样断面4的后面，这样才能保证最终的采样断面4没有受到人为污染；(5)采样:雪坑采样断面4挖好后，要尽快开始采样，一方面防止风吹雪灌进雪坑1影响采样，另一方面也可以防止采样断面4在空气中暴露时间太长，造成新的污染;采样时两个工作人员互相配合，可以加快采样过程，缩短采样时间;采样前，沿采样断面4垂直放置塑料直尺作为采样的深度标尺5;采样的分辨率为5 cm，采样的顺序是从雪坑1底部作为第一层向上按逐层采样方向6顺序采样，每一层采样则按从左至右的单层采样方向7顺序采样； 采样时采样人员戴上新的洁净一次性塑料手套，迎风而立，面向采样断面4,手持酸洗干净的圆柱状塑料采样管(外径5 cm，内径4.5 cm，长度35 cm)封闭端从采样断面4的底部第一层左侧第一个采样点8处开始将采样管开口端水平推入雪层取样，雪样在采样管推进的过程中进入采样管内部，取样后从雪层抽出采样管，让采样管开口端朝下，用塑料锤从上部轻轻击打采样管封闭段，将前2?3次采集雪样从采样管倒出并弃去以清洗采样管，然后继续采集。如采样管遇到冰层或阻力较大时，左手持采样管，右手持清洗干净的塑料锤击打采样管封闭端，让采样管深入雪层;第一层完成后，采集第二层时，把采样管向右水平移动，与底部第一层错开5 cm间隔采样，按上述方法继续采样，保证每个采样点8在垂直和水平方向上都相互间隔5 cm;如此，每一层从左开始向右水平移动间隔采样，每层前2?3次采集雪样弃去以清洗采样管，依此类推，采集完采样断面4的样品。最后将正式采集的雪样转入酸洗干净的500 ml低密度聚乙烯广口样品瓶。[〇〇15](6)样品的包装:采样结束后样品瓶先用一层酸洗干净的低密度聚乙烯塑料袋进行包装，然后用酸洗干净的橡皮筋把第一层塑料袋开口端捆绑扎紧，此后用第二层酸洗干净的低密度聚乙烯塑料袋包装并用橡皮筋扎紧袋口，最后将塑料包装袋装箱，在冷冻条件下运输至超净实验室进行分析。
【主权项】
1.一种野外现场雪坑采样方法，其特征包括以下步骤:a.雪坑采样工具、器具和样品瓶的清洗:在超净实验室提前清洗雪坑采样的铝锨、塑 料锨、刮板、采样管、塑料锤等工具、器具和样品瓶并用酸洗干净的双层塑料袋进行包装、标 记和装箱；b.雪坑地点的选取:雪坑(1)的地点选择冰川上部积累区平坦区域，距离科考营地上 风向(2)处HKK300 m;c.雪坑的挖掘:采样人员穿戴洁净服装，手持铝锨迎风沿雪坑掘进方向(3)逐步向前 挖出一个长2?3 m、宽1.5?2 m的雪坑(1);d.采样断面的挖掘:用塑料锨和特氟龙刮板从雪坑背风一侧由上至下分别挖去20 cm和10 cm厚雪层至雪 坑底部，最后露出的垂直断面即为采样断面(4);e.采样:采样前，沿采样断面(4)垂直放置塑料直尺作为采样的深度标尺(5);采样的 分辨率为5 cm，采样的顺序是从雪坑(1)底部作为第一层第一个采样点(8)，将采样管开口 端水平推入雪层取样，取样后从雪层抽出采样管，将前2?3次采集雪样从采样管倒出以清洗 采样管，然后，向上按逐层采样方向(6)顺序采样，每一层采样则按从左至右的单层采样方 向(7)顺序采样；f.样品的包装:采样结束后样品瓶用双层塑料袋密封包装并装箱，在冷冻条件下运输 至超净实验室进行分析。
【文档编号】G01N1/08GK105973637SQ201610293622
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】刘亚平, 侯书贵, 杜志恒, 张金萍, 王超敏, 安文玲, 张王滨
【申请人】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所