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底泥与上覆水采集设备及其操作方法

  • 时间:2017-09-12 09:33:18
  • 来源:技术研究院

主要内容

底泥指水体沉积物,通常是粘土、泥沙、有机质及各种矿物质的混合物。河流、水库中的底泥大都来源于地面,是地表水和雨水携带地面泥土进入水体而形成,所以一般底泥中含有大量有机质和各类矿物质,这些物质在水体底部,经过复杂的物理、化学及生物作用,不断分解转化,并在一定条件下向水体释放各类有毒有害物质,因而成为湖泊、水库污染的重要源头之一。近年来,关于水体内源污染的研究日渐深入,已经是水污染治理的一个重要方面。底泥作为水体内源污染物的载体,是内源污染物研究的关键之所在。因此水体中底泥的采集分析就显得尤为重要。在底泥的采集过程中,要最大限度保证底泥样品的完整和真实,最大程度避免对底泥样品的扰动。

现有的底泥采样装置主要分为两类:一类是抓斗式采样器;另一类是钻取式又称圆筒式采样器。抓斗式采样器的工作原理是通过抓取的方式将底泥存入抓斗。这类的采样器对底泥采集厚度有限,一般为375px以内的表层底泥;采样时破坏了底泥的分层结构,泥样为混合泥样;取样过程中泥样容易流失;无法在取得泥样的同时采集上覆水。钻取式又称筒式采样器,其工作原理是通过外力作用于取样器,使得采样器垂直插入底泥中,从而底泥得以在采样器中保存。这类取样器的采样深度有限,限制了其使用范围;样品不便保存;无法同时采集底泥上覆水。

本发明目的在于提供一种底泥采集设备及其操作方法,解决现有技术存在的采集底泥时对底泥样品扰动大及无法在取得底泥的同时采集上覆水的问题。本发明特色在于:底泥与上覆水采集设备将底泥样品存储在柱状取样筒内,这可以采集到垂向完整,具有分层结构的柱状底泥;底泥与上覆水采集设备避免了对底泥样品的扰动,能最大程度保证样品的原始状态;底泥与上覆水采集设备在采集底泥的同时可采集上覆水,一举两得。

关于水库底泥的采集,本团队发明了专利一项,专利名为底泥与上覆水采集设备及其操作方法,申请人为西安理工大学,发明人程文、王敏、竺维佳等,代理机构为西安弘理专利事务所。底泥与上覆水采集设备结构简单,组装快捷;操作方法主要通过主钢缆与连接杆将钻筒垂直下沉至适当深度,可以采集深层水体及底泥。对操作人员要求不高,三个人即可完成所有样品采集工作。

本底泥与上覆水采集设备,包括承载平台和设置在承载平台上的取样装置、动力装置;取样装置通过卷扬机与动力装置连接;取样装置包括支架、主钢缆和钻机,支架位于承载平台之上,主钢缆连接卷扬机且从支架顶端竖直垂下,主钢缆下端依次连接连接杆、花式钻杆、钻筒及钻头,钻筒内部装有取样筒。该采集设备的操作方法为通过动力装置、卷扬机带动主钢缆,将连接杆、花式钻杆、钻筒及钻头垂直放入水中,然后通过钻机将钻筒下钻至适当深度,通过取样筒取样,最后,再通过动力装置、卷扬机带动主钢缆提升连接杆,直到钻筒提升至承载平台以上。本发明可获取垂向完整的柱状底泥样品和上覆水,并予以完整保存。

总的来说,对库区进行工程勘察,尤其是在水上进行库底淤积调查,以及河湖水系等水下底泥淤积层取样调查分析等工作而言,传统的取样钻机难以完成取样。而本装置由于便捷的组装方式、简单灵活的操作方法,使得样品分层清晰可见,取样效率高等优点,能有效完成水库沉积物的取样调查。其与传统取样方式相比,设备造价低廉,易于转场携带,操作相对简单,需要操作者人数较少,速度快,扰动小等显着特点。可以应用在河流、湖泊、浅海等水系沉积物取样调查,进行全面推广。

推广应用前景

1、应用范围: 河流、湖泊和水库中沉积物的采集;对于较大深度的湖泊、水库沉积物的采集同样适用。

2、市场需求及经济效益分析

本装置可以广泛应用于湖泊、水库原状沉积物的分层取样,设备组装简单,操作方便,为水库样品采集提供技术支持,减少采样成本,增加社会经济效益。

合作方式

合作开发或技术服务。

接产条件

环保设备制造企业或水环境治理有关公司。

相关照片

本设备可将原状沉积物保留在取样管中,不会破坏沉积物的垂向结构,能观查到沉积物的分层效果。为沉积物的分析提供可靠依据。

服务方式

技术转让,技术服务。