专利名称：沉积物间隙水原位采样装置的制作方法
专利说明 本实用新型属于一种沉积物间隙水的采样装置，尤其涉及一种可埋藏于沉积物间直接进行间隙水原位采样装置。沉积物间隙水影响各种生物地球循环的重要参数，沉积物质释放各种营养物质到间隙水中，间隙水的组成随深度增加而发生变化，这种变化反映了矿化反应的速率和化学计量关系。研究表层沉积物中物质的动力学有助于了解其在整个水环境体系中的行为，如沉积物－水界面交换、表层沉积物中物质的化学形态及其成岩模型、了解水底矿化和营养物质的埋藏过程，这些均需要准确测定间隙水的化学组成及其含量。
目前制备间隙水样主要有离心法、压榨法、渗透法、吸力引液法和毛细管法。离心法的原理是用箱式采样器采集柱状沉积物，在氮气箱中进行分割，将一定厚度的沉积物放入离心管中，盖紧盖子，从氮气箱中拿出，以5000r/min离心20min，离心后在氮气箱中过滤上清液，制得间隙水。普通压榨法与离心法相似，也是在氮气箱中对柱状沉积物进行切割分层，然后放入压榨机中，在一定压力下，使间隙水透过滤膜压出。渗析法渗析器由有机玻璃板组成，其中的腔体连在一起，且其上覆滤膜，用带缝隙的有机玻璃片连接各腔体。膜和窗之间用不锈钢螺钉与渗析器主体固定在一起。插入沉积物前，将渗析器放入去离子水中充氮气。吸气引液法装置在软的淤泥中也不下沉，但在流动性强的沉积物中应将固定杆置于采样器底部避免采样器倾斜。采样时将采样装置插入沉积物中至最上部有孔部位恰好在表层沉积物以下，各收集管保持真空。毛细管法，管壁为厚玻璃毛细管，下部为打孔的聚四氟乙烯套管(112cm窗孔)，底部用玻璃塞密封，从上方采样，地上部分缠上胶布使之不透明，采集间隙水样品时，插入一定深度，然后将整个采样器放在现场数周，进行第一次取样(约可制得5～10ml间隙水)，而后可连续采样。
上述传统的间隙水采集方法，都是间接提取间隙水，不同的处理方法甚至同一种处理方法采用不同的处理参数，其结果都很有可能不同，最终采集到的水样与实际的间隙水有差异，无法直接采集到原位间隙水，导致处理数据出现偏差。针对上述的传统采集装置所存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种操作简单，成本低，可确保直接采集到原位间隙水的沉积物间隙水原位采样装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种沉积物间隙水原位采样装置，包括水交换装置，该水交换装置内具有能容纳水的空腔，空腔壁体上具有可让水进出的通孔，壁体外围设有能阻止颗粒物和泥土进入的过滤层；水交换装置内空腔设有一固相微萃取装置或设有一水管，水管与空腔相通并与交换装置密封配合。
本实用新型利用沉积物间隙水可自由进出水交换装置空腔内并达到相互之间平衡，通过直接取得空腔内的水而可准确测得间隙水有关数据，结构简单，方便灵活，可以根据研究需要，对埋入的方式、深度和时间进行调整，通常的时间是要求进入装置内的水和间隙水达到平衡，如用固相微萃取时只要达到平衡即可。
图1是带有固相微萃取装置的水交换装置的结构示意图。
图2是连接有水管的水交换装置的结构示意图。
图3是固相微萃取装置及手柄装置示意图。
图4是固相微萃取装置示意图。
图中1、水交换装置，2、铜管，3、通孔，4、过滤纸，5、网膜，6、顶盖，7、固相微萃取装置，8、水管，9、柱塞，10、固定螺丝，11、针规矩，12、穿透针，13、针筒，14、纤维头，15、定位器，16、螺帽。
具体实施方式
以下结合附图详细本实用新型的实施例实施例一本实用新型的沉积物间隙水原位采样装置，包括水交换装置1，该水交换装置1包括一铜管2，铜管2管壁上具有多个通孔3，管壁外包裹一层玻璃纤维过滤纸4及其外的一层不锈钢网膜5，这样可以很好的隔离颗粒物和泥土进入，水自由进出；铜管2起支撑作用和保证有一定的空间以及防治微生物生长的作用；不锈钢网膜5主要起保护玻璃纤维过滤纸4；铜管2一端封闭，另一端有一顶盖6，铜管2内的固相微萃取装置7通过螺帽16与顶盖上设置的螺纹孔相配合而固定于顶盖6上。
一般的固相微萃取装置，如美国supelco公司出品的固相微萃取装置，包括纤维头14、针筒13、穿透针12、定位器15及螺帽16，固相微萃取装置与手柄装置连用，固相微萃取装置尾段有螺帽16，可以螺进顶盖6，这样就可以很好地将固相微萃取装置进行固定并保持水交换装置在该处的密封性，防止不需要的外来物质进入水交换装置内。将固相微萃取装置装入铜管2之前，先用手柄将固相微萃装置的纤维头14推出针筒13，然后将固相微萃取装置从手柄上取下，再螺进顶盖6，小心的将固相微萃取装置放入到铜管2内，把顶盖6密封拧到铜管2上。
使用时，将上述的整套装置按需要埋入沉积物中，沉积物间隙水可自由进出水交换装置空腔内并达到相互之间平衡，将水交换装置取出，由微萃取装置取得间隙水。
实施例二本实用新型的沉积物间隙水原位采样装置，包括水交换装置1，该水交换装置1包括一铜管2，铜管2管壁上具有多个通孔3，管壁外包裹一层玻璃纤维过滤纸4及其外的一层不锈钢网膜5，这样可以很好的隔离颗粒物和泥土进入，水自由进出；铜管2起支撑作用和保证有一定的空间以及防治微生物生长的作用；不锈钢网膜5主要起保护玻璃纤维过滤纸4；铜管2的一端有一个顶盖6，顶盖6与一水管8密封配合，水管8与铜管2内相通并可伸出地表面。
使用时，将上述的水交换装置按要求埋入沉积物中，水管伸出地表面，沉积物间隙水可自由进出水交换装置空腔内并达到相互之间平衡，利用水泵将铜管空腔内的间隙水通过水管直接抽取上来。
权利要求1.一种沉积物间隙水原位采样装置，其特征在于包括水交换装置(1)，该水交换装置(1)内具有能容纳水的空腔，空腔壁体上具有可让水进出的通孔(3)，壁体外围设有能阻止颗粒物和泥土进入的过滤层；空腔内设有一固相微萃取装置(7)或设有一与空腔相通并与水交换装置(1)密封配合的水管(8)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该水交换装置(1)包括一铜管(2)，铜管(2)管壁上具有多个通孔(3)，管壁外包裹一层玻璃纤维过滤纸(4)及其外的一层不锈钢网膜(5)，铜管(2)一端封闭，另一端有一顶盖(6)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于固相微萃取装置(7)通过螺帽(16)与顶盖(6)上设置的螺纹孔相配合而固定于顶盖(6)上。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于顶盖(6)与水管(8)密封配合并可伸出地表面。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于水管(8)伸出地面一端连接一泵水装置。
专利摘要本实用新型属于一种沉积物间隙水的采样装置，包括水交换装置，该水交换装置内具有能容纳水的空腔，空腔壁体上具有可让水进出的通孔，壁体外围设有能阻止颗粒物和泥土进入的过滤层；水交换装置内空腔设有一固相微萃取装置或设有一水管，水管与空腔相通并与交换装置密封配合。本实用新型可以根据研究需要，对埋入的方式、深度和时间进行调整，使用简单、方便灵活。
文档编号G01N1/10GK2840001SQ200520060848
公开日2006年11月22日 申请日期2005年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者曾永平 申请人:中国科学院广州地球化学研究所