用于地表水和泉水的水樣采集系統(tǒng)及水樣采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采集含揮發(fā)性物質(zhì)、氧敏感性物質(zhì)的水樣采樣裝置和采集方法，具體地說是一種用于地表水和泉水的水樣采集系統(tǒng)及水樣采集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對于含揮發(fā)性物質(zhì)、氧敏感性物質(zhì)的地表水和泉水的水樣采集，一般都是直接用采樣瓶灌裝，其缺點，一是水樣直接灌瓶時，水樣呈逸散狀或“細(xì)流”狀入瓶，水流直接暴露于空氣中，這一方面會使水中揮發(fā)性物質(zhì)有所散失，另一方面，與空氣接觸，容易氧化水中的氧敏感物質(zhì)，這些因素都會造成樣品失真；二是在水樣入瓶的過程中，一方面液面始終與空氣接觸，即剛剛與空氣接觸過的水面被新進(jìn)入瓶內(nèi)的水面覆蓋，新的水面又繼續(xù)和空氣接觸，如此循環(huán)，瓶內(nèi)水樣裝填全程處于和空氣的接觸狀態(tài)，水中的氧敏感物質(zhì)被氧化，樣品失真；另一方面，水樣入瓶的流速難以控制，即使采樣瓶隨著瓶內(nèi)水面的上升由傾斜到直立，亦即水樣始終沿瓶內(nèi)壁流入瓶內(nèi)，在水樣由瓶壁向瓶底或與瓶底近似平行的液面接觸區(qū)，不可避免的在瓶內(nèi)產(chǎn)生紊流區(qū)域，對樣品擾動嚴(yán)重，使樣品失真。
[0003]另外，按照含揮發(fā)性物質(zhì)、氧敏感性物質(zhì)水樣采集的相關(guān)技術(shù)要求，用玻璃瓶采樣時，有兩種方法。一種方法是把采樣器的出水端管伸入瓶內(nèi)，端管頭部距離瓶底一定距離，注入水樣，隨著瓶內(nèi)液面的上升，緩慢提升出水端管。在此過程中，液面和出水端管頭部的距離保持不變，端管豎直提升不得抖動，避免樣品中所含揮發(fā)性物質(zhì)溢出而散失?？墒?，實際操作過程中，由于采樣器的出水端管的流量很小，采集一瓶水樣大約需要5分鐘以上的時間，握有端管的手不由自主的抖動，距離也控制不穩(wěn)，致使水樣中含有的揮發(fā)性物質(zhì)部分溢出而散失，所采集樣品的保真度下降。另一方面，水樣在進(jìn)入樣品瓶的過程中，端管口始終處于液面上方，從端管口流出的細(xì)小水流自始至終處于和空氣接觸的狀態(tài)，使水樣中的氧敏感物質(zhì)在采樣入瓶的過程中已經(jīng)被氧化，樣品失真。另一種方法是把采樣器的出水端管伸入瓶內(nèi)，端管頭部距離瓶底一定距離，注入水樣，到瓶內(nèi)的液面上升至接近瓶口處，緩慢平穩(wěn)提升出水端管，端管頭部到達(dá)瓶口處時水樣填滿采樣瓶。在此過程中，液面平穩(wěn)上升，出水端管對水樣的擾動較小，樣品中所含揮發(fā)性物質(zhì)不易溢出。所采集樣品的保真度較尚ο
[0004]以上兩種方法都是把采樣器的出水端管伸入瓶內(nèi)，如果端管保管不當(dāng)或清洗不徹底，粘黏污染物，容易把污染物帶入瓶內(nèi)，污染樣品，導(dǎo)致樣品失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一就是提供一種用于地表水和泉水的水樣采集系統(tǒng)，以解決直接灌裝方式對含環(huán)境敏感性物質(zhì)水樣的采集會導(dǎo)致樣品失真的問題。
[0006]本發(fā)明的目的之二就是提供一種用于地表水和泉水的水樣采集方法，以實現(xiàn)對含環(huán)境敏感性物質(zhì)水樣的高保真度的采集。
[0007]本發(fā)明的目的之一是這樣實現(xiàn)的:一種用于地表水和泉水的水樣米集系統(tǒng)，在自吸栗的輸入端口經(jīng)管路連接進(jìn)水管或球形過濾器，在所述自吸栗的輸出端口上經(jīng)管路連接三通，在所述三通的上口經(jīng)管路連接質(zhì)量穩(wěn)定器的輸入端口，在所述三通的旁通口連接分流控制閥，在所述質(zhì)量穩(wěn)定器的上端輸出端口上經(jīng)管路連接分體組合式采樣瓶。
[0008]所述進(jìn)水管為一段直通管體，其一端為進(jìn)水端，另一端為管路連接端；所述進(jìn)水管的管路連接端制成為承插式快速接頭的插入端的形式；在所述進(jìn)水管的進(jìn)水端的管壁上開有若干軸向的開口槽，所述開口槽為端部開口大、根部收口小的楔形槽，并沿所述進(jìn)水管端口的圓周均布，所述開口槽的端部開口為喇叭口形的外擴(kuò)弧形邊，所述開口槽的根部為內(nèi)凹的弧形邊，兩相鄰開口槽端部的兩個相鄰?fù)鈹U(kuò)弧形邊相連，使結(jié)合部形成一個圓弧形端頭；；每個所述開口槽的長度為所述進(jìn)水管外徑的2— 3倍，所述開口槽在其長度中心處的開度為所述進(jìn)水管管壁厚度的6— 8倍，兩相鄰開口槽的鄰邊之間在開口槽長度中心處的間距不大于所述開口槽在其長度中心處的開度。
[0009]所述球形過濾器包括外球過濾層、內(nèi)球過濾層和出水連接管。
[0010]所述內(nèi)球過濾層是在兩個直徑相同且圓面平行相對的直立圓環(huán)架上焊接有若干橫置的圓環(huán)圈，所述圓環(huán)圈是用梯形截面的金屬板條以梯形的長底邊向外、梯形的短底邊向內(nèi)所環(huán)繞而成的圓環(huán)體，每個所述圓環(huán)圈與兩個所述圓環(huán)架共有四個固定連接點，所述圓環(huán)圈以等間距的形式在所述圓環(huán)架上組成一個帶有橫向空當(dāng)?shù)沫h(huán)球體。
[0011]所述外球過濾層是由上、下兩個半圓架對合成一個組合圓環(huán)架，兩個結(jié)構(gòu)相同的組合圓環(huán)架以圓面平行相對形式設(shè)立，在組合圓環(huán)架的兩個上半圓架上焊接有若干橫置的圓環(huán)圈，所述圓環(huán)圈是用梯形截面的金屬板條以梯形的長底邊向外、梯形的短底邊向內(nèi)所環(huán)繞而成的圓環(huán)體，每個圓環(huán)圈與兩個上半圓架共有四個固定連接點，圓環(huán)圈以等間距的形式在上半圓架上組成一個帶有橫向空當(dāng)?shù)沫h(huán)球形的半球體；在組合圓環(huán)架的兩個下半圓架上焊接有若干橫置的圓環(huán)圈，每個圓環(huán)圈與兩個下半圓架共有四個固定連接點，圓環(huán)圈以等間距的形式在下半圓架上組成一個帶有橫向空當(dāng)?shù)沫h(huán)球形的半球體；兩個所述半球體通過若干等長的支撐連接桿以對合方式固定在所述內(nèi)球過濾層上，形成一個包覆所述內(nèi)球過濾層的帶有橫向空當(dāng)?shù)沫h(huán)球體；所述外球過濾層上的環(huán)圈空當(dāng)間距大于所述內(nèi)球過濾層上的環(huán)圈空當(dāng)間距。
[0012]所述出水連接管橫向設(shè)置，其內(nèi)側(cè)端為喇叭口形端口，并在穿過所述外球過濾層上開設(shè)的穿接口后固定在所述內(nèi)球過濾層上開設(shè)的連接口上；所述出水連接管的軸心線穿過所述內(nèi)球過濾層的所述圓環(huán)架的圓心和所述內(nèi)球過濾層的中心；所述出水連接管的外端口制成為承插式快速接頭的插入端的形狀。
[0013]所述質(zhì)量穩(wěn)定器包括兩個錐度相同且不大于30°的圓錐形上錐殼和圓錐形下錐殼，所述上錐殼的錐底和所述下錐殼的錐底為帶翻口環(huán)邊的開口對合端，所述上錐殼與所述下錐殼的開口對合端相互對合，在對合部通過快接卡環(huán)對兩個翻口環(huán)邊的固定卡位使所述上錐殼與所述下錐殼固定連接成一體；在所述上錐殼的側(cè)壁上分別設(shè)有觀察窗、水準(zhǔn)泡、壓力表和接水盤；所述觀察窗有兩個，以上錐殼軸心線為對稱設(shè)置；所述水準(zhǔn)泡用于觀測所述質(zhì)量穩(wěn)定器的設(shè)置垂直度；所述壓力表用于測取所述質(zhì)量穩(wěn)定器中的水壓力；所述接水盤環(huán)繞并固接在所述上錐殼的外壁上，在所述接水盤上設(shè)有向盤外導(dǎo)流的導(dǎo)流孔管，在所述導(dǎo)流孔管上接有導(dǎo)流管；在所述上錐殼的外壁上還設(shè)有支撐桿，所述支撐桿的上端橫向鉸接有管夾，在所述管夾中固接有連通管，所述連通管的上端用于連接采樣瓶，所述連通管的下端通過透明軟管與在所述上錐殼的錐頂設(shè)置的出水管口相連通，在所述透明軟管上接有同心式流量調(diào)節(jié)器；在所述下錐殼上設(shè)置有用于支撐質(zhì)量穩(wěn)定器的支架，所述下錐殼的錐頂設(shè)置有進(jìn)水管口。
[0014]所述采樣瓶包括瓶體、瓶蓋、壓板和保護(hù)帽。
[0015]所述瓶體分為上瓶體和下瓶體兩部分，所述上瓶體和所述下瓶體為內(nèi)部口徑相同的圓筒體，二者通過對接部的螺紋連接對合成一個直筒體；在所述上瓶體的上部設(shè)有圓錐形的斜肩部，所述上瓶體的斜肩部的斜面與水平面的夾角不小于30°，在所述上瓶體的斜肩部上接有上瓶口，所述上瓶口的中心線與所述上瓶體的軸心線在一條直線上，在所述上瓶口的側(cè)壁上制有連接瓶蓋的外螺紋，在所述上瓶體的毗鄰斜肩部的外側(cè)壁上制有環(huán)繞外壁的外螺紋；在所述下瓶體的下部設(shè)有斜肩部，所述下瓶體的斜肩部的斜面與水平面的夾角不小于30°，在所述下瓶體的斜肩部上接有下瓶口，所述下瓶口的中心線與所述下瓶體的軸心線在一條直線上，在所述下瓶口的側(cè)壁上制有外螺紋，在所述下瓶體的毗鄰斜肩部的外側(cè)壁上制有環(huán)繞外壁的外螺紋；所述瓶蓋分別扣蓋在所述上瓶體的所述上瓶口上和所述下瓶體的所述下瓶口上。
[0016]所述瓶蓋由蓋頂和筒形側(cè)壁組成，在所述瓶蓋的筒形側(cè)壁上制有與瓶口連接的內(nèi)螺紋，在所述瓶蓋的蓋頂上表面開有平置的有底穿插槽，所述穿插槽的槽口寬度不超過所述瓶蓋蓋頂直徑的1/3，所述穿插槽的中心線通過所述瓶蓋蓋頂?shù)闹行?，所述穿插槽的一端為封頭端，另一端為開口端，所述穿插槽的開口端開通在所述瓶蓋的蓋頂側(cè)壁上，所述穿插槽的側(cè)壁頂部為燕尾槽式穿插口，在所述穿插槽的穿插口中可插接用于遮蓋所述穿插槽上口的壓板，在所述穿插槽中開有貫通所述蓋頂?shù)膱A形穿接孔，所述穿接孔的圓心位于所述穿插槽的中心線上，所述穿接孔的直徑不大于所述穿插槽槽口寬度的0.625倍，所述穿接孔的開設(shè)位置靠近所述穿插槽的開口端；在所述瓶蓋的內(nèi)側(cè)襯墊有密封瓶口用的圓形密封墊，在所述密封墊上一體地制有一個直立的柔性穿接管，所述穿接管的下端口開通在所述密封墊上，所述穿接管的外徑略小于所述瓶蓋上的所述穿接孔的直徑，所述穿接管的高度不大于所