一种水体微生物原位采集装置的制作方法

本发明属于生物环境监测技术领域，尤其涉及一种水体微生物原位采集装置。

背景技术：

近年来，随着微生物研究在各领域的不断深入，对于水生微生物的生存状态、群落结构及演替规律的探究已成为检测和评价水生生态系统健康状况及相关研究领域里最有效最直接的手段。相较于物理化学等检测方法，微生物检测可更加灵敏更加准确的表达不同影响因子，不同污染物等物质的影响。因而，微生物的检测方法已成为生态评价和相关研究领域的重要研究分析手段。

然而，在普遍的水体微生物取样过程中，技术人员首先通过一定量的水样采集，后通过真空抽滤装置将水体中的微生物转移至抽滤机滤膜上，随后再进行相关微生物的各种分析检测。由于水样采集与微生物采集需要的环境不同，常需要野外采样再转移至实验室没进行微生物的取样工作。同时，由于微生物分析常需要进行平行样品间的差异性分析。因此，整个水体微生物的采集过程显得尤为复杂，也增加了技术人员的工作量，极大的降低了样品采集的效率，并且由于存在一定取样时间间隔，微生物可能会因处于厌氧和好氧阶段而导致自身群落结构的改变，进而对微生物本身造成一定程度的损伤与数据失真。

同时，由于不同研究与分析手段的需求，水体微生物的原位采集可能需要在水体一定纵深条件下进行，因而，部分区域（如水库，大坝等）的纵深采集会随采样的深度增加而变得更加复杂，并且现今阶段仍难以实现。现有技术中对于水中微生物的采集情况考量比较单一，得到的微生物样品无法标准的进行严谨的科学分析，同时无法准确针对某一深度的微生物稳定高效的采集。

因此，在相应科学研究与水体监测中，急需开发一种可用于多种深度且简便易用的原位微生物采集装置。

但目前就原位水体微生物的采集存在以下缺点：

（1）多数仍采用人工采集的方式，借助取水器及抽滤装置，采集水样后过滤至滤膜上对水面以下深度较浅的部位进行原位微生物等样品的采集且效率低下；（2）水库或大坝等竖直潜深大、常年蓄水工作的水体的水下原位微生物则难以采集。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水体微生物原位采集装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种水体微生物原位采集装置，其特征在于：包括主体、过滤装置、吸水装置、排水装置；

所述主体具有容水腔；

所述主体开设有进样口，所述进样口与容水腔相连通；

所述进样口处设置有过滤装置，用于对通过进样口进入容水腔的样品进行过滤；

所述主体内设置有吸水装置，用于为样品通过过滤装置进入容水腔提供动力；

所述主体开设有出水口，所述出水口与容水腔相连通；所述出水口处设置有排水装置；

所述过滤装置包括安装在进样口的过滤基座，所述过滤基座与进样口相配合，为滤膜提供支撑；

所述过滤装置还包括滤膜固定夹和铰链卡扣，所述滤膜固定夹与过滤基座和进样口相配合，所述滤膜固定夹通过铰链卡扣连接设置在主体上，滤膜固定夹能够通过铰链卡扣与过滤基座和进样口进行开、合；从而将滤膜通过滤膜固定夹固定在过滤基座和进样口上。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述过滤基座为均布有内嵌孔的石英砂芯过滤基座。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述进样口为圆形结构，所述过滤基座为与进样口内径相同的圆形基座，连接布满整个进样口；所述滤膜固定夹为圆环形结构。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述滤膜固定夹与过滤基座的连接处还设置有密封圈，用于密封连接。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述吸水装置包括吸水叶轮和电机，所述吸水叶轮与电机连接，通过电机提供动力；所述电机采用防水电机。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述排水装置上均设有多个排水孔，用于将容水腔中的水通过排水孔排出。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：还包括固定装置，所述固定装置设置在主体的顶端，用于为平顺收集过程的水流并为装置主体提供稳定支撑。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述进样口设置在主体的侧面，所述主体圆周方向均设有四个进样口，每个进样口均设置有过滤装置。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述滤膜采用孔径为0.22μm或0.45μm的滤膜。

进一步的，所述的水体微生物原位采集装置，其特征在于：所述进样口设置为圆形凸台结构，便于与滤膜固定夹配合连接；

所述主体采用不锈钢材质。

有益效果：本发明提供的一种水体微生物原位采集装置，简便、稳定、高效的水体微生物原位采集装置，可以满足原位水体微生物不同深度及平行样品的进行采集的要求。具有以下优点：

（1）本发明集成了水体微生物原位采集过程中所需的定位，标准化及平行样品同时采集的功能，整套装置结构紧凑，操作简单，使用方便，能为相关研究方向样品的采集工作提供高效、稳定的技术支持。

（2）过滤基座的整体使用，使得整套装置采集的微生物样品后期使用和可操作性大幅度提高，通过固定装置的配合使用，使得作业深度不受限制，可以兼顾多种科学研究的使用需求。

（3）吸水叶轮与防水电机的重要组成部件，使得整套装置可自动、稳定的对水体微生物进行原位采集，省去多余的人工，高效率的进行微生物样品采集工作。

附图说明

图1是实施例中水体微生物原位采集装置结构示意图；

图2是实施例中水体微生物原位采集装置使用示意图；

图中：主体1、过滤装置2、吸水装置3、排水装置4、固定装置5；容水腔11、进样口12、出水口13；过滤基座21、滤膜固定夹22、铰链卡扣23。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，一种水体微生物原位采集装置，包括主体1、过滤装置2、吸水装置3、排水装置4；

所述主体1具有容水腔11，用于容纳采集的样品中的水；

所述主体1开设有进样口12，所述进样口与容水腔相连通；

所述进样口处设置有过滤装置2，用于对通过进样口进入容水腔的样品进行过滤；

所述主体1内设置有吸水装置3，用于为样品通过过滤装置进入容水腔提供动力；

所述主体1开设有出水口13，所述出水口与容水腔相连通；所述出水口处设置有排水装置4。

在一些实施例中，如图1所示，所述过滤装置2包括安装在进样口12的过滤基座21，所述过滤基座21与进样口相配合，为滤膜提供支撑。

所述过滤装置2还包括滤膜固定夹22和铰链卡扣23，所述滤膜固定夹22与过滤基座21和进样口相配合，所述滤膜固定夹22通过铰链卡扣23连接设置在主体1上，滤膜固定夹22能够通过铰链卡扣23与过滤基座和进样口进行开、合；从而将滤膜通过滤膜固定夹22固定在过滤基座21和进样口上。

所述过滤基座21是整套装置的样品采集的滤膜的承载平台部件。

进一步的，所述过滤基座21为均布有内嵌孔的石英砂芯过滤基座。

进一步的，作为优选方案，所述进样口12为圆形结构，所述过滤基座21为与进样口内径相同的圆形基座，连接布满整个进样口；所述滤膜固定夹22为圆环形结构。

进一步的，作为优选方案，所述滤膜固定夹22与过滤基座21的连接处还设置有密封圈，用于密封连接。

在一些实施例中，如图1所示，所述吸水装置3包括吸水叶轮和电机，所述吸水叶轮与电机连接，通过电机提供动力；所述电机采用防水电机。吸水叶轮与防水电机置于容水腔顶部。为整套装置滤膜过滤过程提供足够的动力需求。

在一些实施例中，如图1所示，所述排水装置4上均设有多个排水孔，用于将容水腔中的水通过排水孔排出。

进一步的，作为优选，为保证使用滤膜采集微生物样品的效果与滤膜本身的完整性，防水电机为低转速电机，且满足采样装置经由排水装置4的排水量为10-20l/min。

进一步的，作为优选方案，如图1所示，还包括固定装置5，所述固定装置5设置在主体1的顶端，用于为平顺收集过程的水流并为装置主体提供稳定支撑。

进一步的，本实施例中，所述进样口12设置在主体1的侧面，为保证微生物样品采集的平行样品需求及整体采样装置结构的稳定性需求，所述主体1圆周方向均设有四个进样口12，每个进样口12均设置有过滤装置2。

进一步的，本实施例中，所述进样口12设置为圆形凸台结构，便于与滤膜固定夹22配合连接。

进一步的，本实施例中，为方便后续微生物实验分析的标准化等要求，配合常用的滤膜采用孔径为0.22μm或0.45μm的滤膜。圆形过滤基座的直径设计尺寸不大于45mm，而外置圆形密封圈为内径为45mm且外径不超过50mm的底嵌密封圈的圆形不锈钢结构。

本实施例中，所述主体1采用不锈钢材质，是具有联通、且集水容水腔11结构的装置基础，其余部件均集成在不锈钢主体结构上，本身具有一定的自重和抗拉抗压轻度，即可保证整套装置稳定在一定水体深度，同时满足整套装置结构的安全可靠及取样稳定性。

主要部位主体1、过滤装置2、吸水装置3、排水装置4等部件均采用刚性结构结合，保证整套装置的稳定及可拓展性。

固定装置5为整套装置提供了不同水中位置的定位功能。吸水叶轮与防水电机为整套装置的滤膜过滤过程提供了动力保证。

本发明的一种水体微生物样品原位采集装置，可适用于河湖水体及不同水体深度位置的原位微生物采集工作，旨在提供一种简单易用、便捷、高效的原位微生物样品采集装置。不锈钢主体具有四面开口的圆形滤膜窗口及中空的容水腔，为收集过程提供滤膜的稳定平台并提高样品收集的效果。过滤基座采用孔径均匀的砂芯材质，配合滤膜固定夹及相应的铰链卡扣为微生物收集滤膜提供支撑。吸水叶轮与防水电机为原位微生物过滤收集过程提供持续动力。本发明结构紧凑，操作简单，便携易用，微生物样品收集效果优秀，可出色完成河湖等水体原位微生物样品的收集处理工作。

如图2所示，整套装置的基本操作示意图，本装置的使用方法如下：先打开滤膜固定夹的铰链卡扣23，将实验室用0.22或0.45μm滤膜置于过滤基座21上，随后将滤膜固定夹22关闭，移至采样点位后，将固定装置7固定于一定稳定的结构上，随后将整套装置下潜至所需水深，待装置稳定后打开防水电机，此时水流由装置外被吸入到不锈钢主体1的容水腔11中后经由排水孔排出装置，视水体清洁程度而等待一段时间后将电机关闭，此时滤膜表面将水中微生物过滤至滤膜表面，将整套装置从水中取出即可得到同一点位四份平行的微生物样品。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。