水體微表層污染物采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境領(lǐng)域，特別是一種水體微表層污染物采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水體微表層(Surface Microlayer, SML)是界于大氣和水體之間的一個(gè)薄層，是氣-水界面間物質(zhì)交換的必由之路。即從微觀上看，幾乎所有物質(zhì)進(jìn)入或離開(kāi)水體，都是通過(guò)水體微表面層進(jìn)行大氣-水交換的邊界，在微表層內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。水微表層有著特殊的物理-化學(xué)-生物性質(zhì)，對(duì)水體生物地球化學(xué)循環(huán)、物質(zhì)的氣-水界面通量、乃至氣候等等都有著直接而重要的影響。
[0003]水體微表層的組成和性質(zhì)，與不同的取樣器和所取的表面層的厚度有關(guān)。常用的有各種篩子和轉(zhuǎn)鼓式表面層取樣器，也可用玻璃板垂直從水中提出水來(lái)的方法采集表面層樣品。上述各方法一般被稱(chēng)為主動(dòng)法，且得到的表面層厚度大都在100微米左右。其中的篩子與玻璃平板采樣方式，適合河流、湖泊與近海地區(qū)，因污染物濃度低、檢測(cè)線(xiàn)高，需相對(duì)大量樣品體積，進(jìn)而要求大量的人力與時(shí)間；轉(zhuǎn)鼓式表面層取樣器雖可節(jié)省人力與時(shí)間，但造價(jià)不菲且體積相對(duì)較大，適于遠(yuǎn)洋的相關(guān)研宄。
[0004]然而，主動(dòng)法所得結(jié)果，多為瞬時(shí)濃度(短時(shí)間的濃度)，無(wú)法得到較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的地球化學(xué)循環(huán)、氣-水界面通量等相關(guān)結(jié)果，不便對(duì)大氣一水非均相界面(相變)的研宄開(kāi)展；同時(shí)，所取得的水體溶解態(tài)濃度需經(jīng)校正方能得到自由溶解態(tài)濃度。
[0005]而目前有關(guān)氣-水界面通量的相關(guān)研宄中采樣方案有(I)在大氣與水體中各采一點(diǎn)的以進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)交換與通量的研宄。然而，在此方法中，學(xué)術(shù)界內(nèi)一直沒(méi)有統(tǒng)一的采樣高度規(guī)范，(受采樣條件限定)；(2)在大氣層中設(shè)定多個(gè)采樣高度，擬合結(jié)果。該方法是依據(jù)各點(diǎn)濃度變化推論出是大氣沉降或水體揮發(fā)。然而，在此方法中并沒(méi)有考慮水體微表層對(duì)大氣-水體交換的影響，可能高/低估了大氣-水體交換。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可獲取近水體微表層處連續(xù)各點(diǎn)大氣與水體的自由溶解態(tài)濃度的水體微表層水體微表層污染物采集裝置。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種水體微表層污染物采集裝置，包括裝置主體，所述裝置主體包括:
[0009]若干個(gè)沿垂直方向設(shè)置的采集單元；
[0010]浮于水面的浮力單元，所述浮力單元使數(shù)個(gè)采集單元裸露于大氣中從而形成大氣采集部分，其余的采集單元浸于水體內(nèi)從而形成水體采集部分。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述大氣采集部分中相鄰采集單元的間距均大于氣一水界面至大氣中任一采集單元間的距離。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水體采集部分中相鄰采集單元的間距均大于氣一水界面至水體中任一采集單元間的距離。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述大氣采集部分的采集單元數(shù)量不少于3個(gè)，所述水體采集部分的采集單元數(shù)量不少于3個(gè)。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述大氣采集部分外部覆蓋有防水遮光單元。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述防水遮光單元包括位于大氣采集部分上方的蓋板以及圍繞大氣采集部分四周的側(cè)板，所述側(cè)板上設(shè)有透氣孔。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述采集單元包括吸附相、設(shè)置在所述吸附相兩側(cè)的濾膜以及覆蓋濾膜的夾板。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述吸附相為聚乙烯吸附膜，所述濾膜為玻璃纖維濾膜。
[0018]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述裝置主體包括支撐桿，所述支撐桿連接采集單元端部，從而將各采集單元串連成柱狀。
[0019]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述浮力單元包括與采集單元相對(duì)固定的多個(gè)浮球。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型利用浮力單元將裝置主體浮起，將采集單元分成大氣采集部分和水體采集部分，通過(guò)兩部分持續(xù)地對(duì)近海水微表層處連續(xù)各點(diǎn)的采樣，獲取近水體微表層處連續(xù)各點(diǎn)大氣與水體的自由溶解態(tài)濃度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是采集單元的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示的水體微表層污染物采集裝置，包括裝置主體，裝置主體由采集單元
1、浮力單元、防水遮光單元和支撐單元組成。
[0025]其中，采集單元I有若干個(gè)，多個(gè)的采集單元I沿垂直方向設(shè)置，形成多層結(jié)構(gòu)，每個(gè)采集單元I都可以檢測(cè)相應(yīng)層的自由溶解態(tài)濃度。具體的，如圖2所示，每個(gè)采集單元I由水平的吸附膜11、設(shè)置在吸附膜11兩側(cè)的濾膜12以及覆蓋濾膜12的夾板13組成，由螺絲或者鉚釘或者銷(xiāo)軸將吸附膜11、濾網(wǎng)和夾板13連接成片狀的結(jié)構(gòu)。吸附膜作為吸附相可吸收目標(biāo)污染物，濾膜12的作用是濾除顆粒物，夾板13可起到支撐和保護(hù)吸附膜11、濾膜12的作用，保證采集單元處于水平的狀態(tài)，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。優(yōu)選的吸附膜11為聚乙烯吸附膜，優(yōu)選的濾膜12為玻璃纖維濾膜。
[0026]如圖1所示，支撐單元包括四根支撐桿4，每根支撐桿4均連接采集單元I的一個(gè)角，從而將各采集單元I串連成柱狀。當(dāng)然各采集單元I也可能不是構(gòu)成柱狀，而是為交錯(cuò)的層狀結(jié)構(gòu)，或者螺旋上升的結(jié)構(gòu)，只是柱狀的結(jié)構(gòu)可以有效的節(jié)省整個(gè)裝置的占用空間。
[0027]本實(shí)施例的浮力單元為四個(gè)浮球5，裝置本體使用時(shí)浮球5浮于水面。這四個(gè)浮球5是與采集單元I相對(duì)固定的，在高度方向來(lái)看，四個(gè)浮球5所在的平面大致在裝置本體的中部，那么在浮力的作用下，數(shù)個(gè)采集單元I裸露于大氣中從而形成大氣采集部分，其余的采集單元I浸于水體內(nèi)從而形成水體采集部分。大氣采集部分最下方的采集單元I位于液面(圖1中虛線(xiàn)所示)以上，離液面最近，假定其距離為A;與之相對(duì)的，水體采集部分最上方的采集單元I位于液面以上，離液面最近，假定距離為B，優(yōu)選的，浮球5位置的設(shè)置盡可能的使得A=B，那么該位置測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)于氣-水界面通量的計(jì)算更準(zhǔn)確。
[0028]大氣采集部分中采集單元的數(shù)量不少于3個(gè)，相鄰采集單元的間距均大于氣一水界面至大氣中任一采集單元間的距離。水體采集部分中采集單元數(shù)量也不少于3個(gè)，相鄰采集單元的間距均大于氣一水界面至水體中任一采集單元間的距離。
[0029]大氣采集部分是裸露于空氣之中，裝置在采集數(shù)據(jù)時(shí)采集單元I會(huì)受到風(fēng)吹雨淋的影響，為此在大氣采集部分外部覆蓋有防水遮光單元。
[0030]該防水遮光單元包括蓋板2和側(cè)板3。蓋板2位于大氣采集部分的正上方，側(cè)板3圍繞大氣采集部分四周并連接在蓋板2下方，從而蓋板2與側(cè)板3圍成一個(gè)下端開(kāi)口的框，這個(gè)框能夠盡可能的阻礙上方和側(cè)面的雨水及風(fēng)對(duì)采集單元I的影響。側(cè)板3上還密布有透氣孔31，這些透氣孔31需滿(mǎn)足氣體能攜帶污染物進(jìn)入，然而這些透氣孔31的存在也不能影響擋風(fēng)的需求。
[0031]上述的支撐桿4的頂部連接在蓋板2底端面，各采集單元I間接的均由蓋板2支撐。蓋板2的四個(gè)角處還連接有垂直的連桿6，這些連桿6—直向下延伸至水體采集部分的底部。四個(gè)浮球5分別通過(guò)橫桿7與連桿6固定。
[0032]實(shí)施例中，各采集單元I的吸附膜11持續(xù)吸收近海水微表層處各位置的有機(jī)污染物，取近水體微表層處連續(xù)各點(diǎn)大氣與水體的自由溶解態(tài)濃度，被吸收于吸附膜上的目標(biāo)污染物經(jīng)定量洗脫后進(jìn)行定性與定量分析，通過(guò)數(shù)學(xué)處理即可測(cè)得大氣一水體界面通量。
[0033]以上所述只是本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式，其并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水體微表層污染物采集裝置，包括裝置主體，其特征在于，所述裝置主體包括: 若干個(gè)沿垂直方向設(shè)置的采集單元； 浮于水面的浮力單元，所述浮力單元使數(shù)個(gè)采集單元裸露于大氣中從而形成大氣采集部分，其余的采集單元浸于水體內(nèi)從而形成水體采集部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述大氣采集部分中相鄰采集單元的間距均大于氣一水界面至大氣中任一采集單元間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述水體采集部分中相鄰采集單元的間距均大于氣一水界面至水體中任一采集單元間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述大氣采集部分的采集單元數(shù)量不少于3個(gè)，所述水體采集部分的采集單元數(shù)量不少于3個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述大氣采集部分外部覆蓋有防水遮光單兀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述防水遮光單元包括位于大氣采集部分上方的蓋板以及圍繞大氣采集部分四周的側(cè)板，所述側(cè)板上設(shè)有透氣孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述采集單元包括吸附相、設(shè)置在所述吸附相兩側(cè)的濾膜以及覆蓋濾膜的夾板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述吸附相為聚乙烯吸附膜，所述濾膜為玻璃纖維濾膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或6所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述裝置主體包括支撐桿，所述支撐桿連接采集單元端部，從而將各采集單元串連成柱狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體微表層污染物采集裝置，其特征在于:所述浮力單元包括與采集單元相對(duì)固定的多個(gè)浮球。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種水體微表層污染物采集裝置，包括裝置主體，所述裝置主體包括：若干個(gè)沿垂直方向設(shè)置的采集單元；浮于水面的浮力單元，所述浮力單元使數(shù)個(gè)采集單元裸露于大氣中從而形成大氣采集部分，其余的采集單元浸于水體內(nèi)從而形成水體采集部分。本實(shí)用新型利用浮力單元將裝置主體浮起，將采集單元分成大氣采集部分和水體采集部分，通過(guò)兩部分持續(xù)地對(duì)近海水微表層處連續(xù)各點(diǎn)的采樣，獲取近水體微表層處連續(xù)各點(diǎn)大氣與水體的自由溶解態(tài)濃度。本實(shí)用新型可應(yīng)用于大氣—水體界面通量的測(cè)定。
【IPC分類(lèi)】G01N1-10
【公開(kāi)號(hào)】CN204594737
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520231034
【發(fā)明人】曾永平, 巫承洲, 吳豐昌, 鮑戀君
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日