一种基于树脂的大气沉降采样装置

本技术涉及环境监测领域，具体地说是一种基于树脂的大气沉降采样装置。

背景技术：

1、大气沉降是氮和磷等营养物质进入陆地、湖泊和海洋等地表的重要途径，而过量的营养物质通过大气沉降会造成水体富营养化、土壤酸化等一系列生态环境问题。现有技术中，氮和磷等营养物质的大气沉降观测是评估区域性氮、磷等营养物质排放强度和制定减排措施的基础，但大多数检测区域位于野外偏远地区，并且由于缺少电力供应或交通不便等因素影响，一般很难通过干湿沉降自动采样器收集和保存样品，因为干湿沉降自动采样器一旦电能耗尽很难及时得到补充，进而导致样品收集不及时等问题，如果样品收集不及时就无法保证氮和磷等营养物质的价态不变，进而影响后续的评估工作，而通过人工方法收集不仅费时费力，并且由于人为操作等因素影响，也易导致氮和磷等营养物质的价态改变，进而影响后续的评估工作。因此现有技术亟需一种不需要电力供应和大量人力投入并可以保持大气沉降中氮和磷的价态不变的大气沉降采样装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种基于树脂的大气沉降采样装置，其可以在无电力供应的区域内进行样品的采集，且结构简单，便于采样携带，同时可以长时间保持大气沉降中氮和磷等营养物质的价态保持不变。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种基于树脂的大气沉降采样装置，包括固定支架和设于所述固定支架上的多组收集管组件，所述收集管组件包括沉降收集前管、样品收集树脂管和样品收集保护管，其中沉降收集前管下端与样品收集树脂管上端连接，所述样品收集树脂管外侧设有样品收集保护管，所述样品收集树脂管包括有机树脂管段和无机树脂管段，其中所述有机树脂管段内设有有机营养物质吸附树脂，所述无机树脂管段内设有阴阳离子交换树脂，在所述有机树脂管段和无机树脂管段之间设有布满透水通孔的第一透水垫片，在所述无机树脂管段下端设有布满透水通孔的第二透水垫片，并且所述第一透水垫片上和所述第二透水垫片上均设有石英棉，所述样品收集树脂管上端设有布满截留通孔的截留垫片。

4、所述沉降收集前管上端设有防鸟刺。

5、所述沉降收集前管下端通过一个转接头与所述样品收集树脂管上端转动连接。

6、所述沉降收集前管下端形成漏斗状并与一个下端管连接，所述下端管与所述转接头连接。

7、所述有机树脂管段上端设有一个上端连接管，并且所述上端连接管与所述转接头连接，所述截留垫片设于所述上端连接管中。

8、所述有机树脂管段与无机树脂管段之间设有第一连接管，并且所述第一透水垫片设于所述第一连接管中，所述无机树脂管段下端设有第二连接管，并且所述第二透水垫片设于所述第二连接管中。

9、所述固定支架上设有多组固定套，并且各组收集管组件分别安装于对应的固定套上。

10、所述固定套包括三面带透风孔的侧板，并且所述沉降收集前管通过固定夹固定于所述固定套的三面侧板之间。

11、所述样品收集保护管整体呈u型，并且所述样品收集保护管内设有超纯水。

12、所述样品收集保护管包括两侧的侧立管以及连接两侧侧立管下端的底管，且所述样品收集保护管设于任一侧立管内，所述底管两端端部分别通过弯管与对应侧的侧立管连接，并且两个侧立管下端通过一弹性元件拉紧。

13、本实用新型的优点与积极效果为：

14、1、本实用新型收集管组件中的样品收集树脂管包括有机树脂管段和无机树脂管段，所述有机树脂管段内设有有机营养物质吸附树脂，所述无机树脂管段内设有阴阳离子交换树脂，有机营养物质吸附树脂对于分子型的有机化合物具有很好的吸附效果，阴阳离子交换树脂通过阴阳离子交换吸附大气沉降物质中的营养元素，并且树脂颗粒中的官能团与大气沉降中相反电荷的离子结合而被牢牢固定在树脂颗粒中，从而可以长时间保持价态不变。

15、2、本实用新型在样品收集树脂管上端设有布满截留通孔的截留垫片，大气沉降物质先经过所述截留垫片截留，其仅允许小于所述截留通孔孔径的颗粒态或气态物质进入所述样品收集树脂管中，从而防止落叶和昆虫等进入样品收集树脂管影响采样结果，另外本实用新型收集管组件中的沉降收集前管上端设有防鸟刺以防止鸟类等停留，进而避免鸟类排泄物进入样品收集树脂管中影响采样结果。

16、3、本实用新型在样品收集树脂管的有机树脂管段和无机树脂管段之间设有布满透水通孔的第一透水垫片，在无机树脂管段下端设有布满透水通孔的第二透水垫片，并且第一透水垫片上和第二透水垫片上均设有石英棉，这样所述第一透水垫片和第二透水垫片可以防止样品收集树脂管相应管段中的树脂洒落，同时又可以允许雨水、融化的雪水等通过，整体结构简单可靠。

17、4、本实用新型利用呈u型的样品收集保护管对样品收集树脂管起到密封保护作用，并且样品收集保护管内设有超纯水以保证树脂在湿润的环境下工作，避免树脂颗粒因干燥脱水导致破裂而失去吸附能力。

18、5、本实用新型利用固定套将各个收集管组件固定于一个固定支架上，从而可以一次性采集到多组平行样品。

19、6、本实用新型收集管组件中的沉降收集前管通过固定夹固定在对应的固定套上，拆装方便,并且所述固定套包括三面带透风孔的侧板，所述侧板上的透风孔用于让风通过，这样可以避免风力过大导致侧板受力面过大，进而导致采样装置吹倒等情况，可以起到防风稳定的作用，另外沉降收集前管通过固定夹夹紧固定在固定套的三面侧板之间，可以使所述沉降收集前管始终保持竖直状态。

20、7、本实用新型结构简单，使用方便，便于采样携带，并且无需电力，可以在无电力供应的区域内进行样品的采集。

技术特征：

1.一种基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：包括固定支架(1)和设于所述固定支架(1)上的多组收集管组件，所述收集管组件包括沉降收集前管(3)、样品收集树脂管(11)和样品收集保护管(8)，其中沉降收集前管(3)下端与样品收集树脂管(11)上端连接，所述样品收集树脂管(11)外侧设有样品收集保护管(8)，所述样品收集树脂管(11)包括有机树脂管段(1101)和无机树脂管段(1102)，其中所述有机树脂管段(1101)内设有有机营养物质吸附树脂，所述无机树脂管段(1102)内设有阴阳离子交换树脂，在所述有机树脂管段(1101)和无机树脂管段(1102)之间设有布满透水通孔的第一透水垫片，在所述无机树脂管段(1102)下端设有布满透水通孔的第二透水垫片，并且所述第一透水垫片上和所述第二透水垫片上均设有石英棉，所述样品收集树脂管(11)上端设有布满截留通孔的截留垫片。

2.根据权利要求1所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述沉降收集前管(3)上端设有防鸟刺(4)。

3.根据权利要求1所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述沉降收集前管(3)下端通过一个转接头(7)与所述样品收集树脂管(11)上端转动连接。

4.根据权利要求3所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述沉降收集前管(3)下端形成漏斗状并与一个下端管(6)连接，所述下端管(6)与所述转接头(7)连接。

5.根据权利要求3所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述有机树脂管段(1101)上端设有一个上端连接管(14)，并且所述上端连接管(14)与所述转接头(7)连接，所述截留垫片设于所述上端连接管(14)中。

6.根据权利要求1所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述有机树脂管段(1101)与无机树脂管段(1102)之间设有第一连接管(13)，并且所述第一透水垫片设于所述第一连接管(13)中，所述无机树脂管段(1102)下端设有第二连接管(12)，并且所述第二透水垫片设于所述第二连接管(12)中。

7.根据权利要求1所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述固定支架(1)上设有多组固定套(2)，并且各组收集管组件分别安装于对应的固定套(2)上。

8.根据权利要求7所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述固定套(2)包括三面带透风孔的侧板，并且所述沉降收集前管(3)通过固定夹(5)固定于所述固定套(2)的三面侧板之间。

9.根据权利要求1所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述样品收集保护管(8)整体呈u型，并且所述样品收集保护管(8)内设有超纯水。

10.根据权利要求9所述的基于树脂的大气沉降采样装置，其特征在于：所述样品收集保护管(8)包括两侧的侧立管(801)以及连接两侧侧立管(801)下端的底管(802)，且所述样品收集保护管(8)设于任一侧立管(801)内，所述底管(802)两端端部分别通过弯管(9)与对应侧的侧立管(801)连接，并且两个侧立管(801)下端通过一弹性元件(10)拉紧。

技术总结
本技术涉及一种基于树脂的大气沉降采样装置，包括固定支架和设于固定支架上的多组收集管组件，其中收集管组件中的沉降收集前管下端与样品收集树脂管上端连接，样品收集树脂管外侧设有样品收集保护管，样品收集树脂管的有机树脂管段内设有有机营养物质吸附树脂，样品收集树脂管的无机树脂管段内设有阴阳离子交换树脂，且有机树脂管段和无机树脂管段之间设有第一透水垫片，无机树脂管段下端设有第二透水垫片，第一透水垫片上和第二透水垫片上均设有石英棉，样品收集树脂管上端设有布满截留通孔的截留垫片。本技术可以在无电力供应的区域内进行样品的采集，且便于采样携带，同时可以长时间保持大气沉降中营养物质的价态保持不变。

技术研发人员：田崇国,张欣捷,宗政,孙泽宇,孙溶,王晓平
受保护的技术使用者：中国科学院烟台海岸带研究所
技术研发日：20230816
技术公布日：2024/3/11