一種濕地原位被動采樣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種濕地原位被動采樣器，它包括由采樣小單元構(gòu)成的采樣網(wǎng)室，每個采樣單元內(nèi)部裝滿采樣介質(zhì)；采樣網(wǎng)室的底部連接一塊底座板，在采樣網(wǎng)室與底座板之間夾入一層密封墊，以隔斷采樣介質(zhì)與外部溶液的聯(lián)系；采樣網(wǎng)室的上方位鋪上一層多孔濾膜，多孔慮膜上方壓放一塊采樣窗面板；在底座板、采樣網(wǎng)室及采樣窗面板邊緣預(yù)留的螺絲孔上安裝螺絲，將底座板-密封墊-采樣網(wǎng)室-多孔濾膜-采樣窗面板組合成一套采樣裝置。所述采樣裝置可實(shí)現(xiàn)對濕地沉積物和土壤中目標(biāo)監(jiān)測物多維空間分布的原位監(jiān)測。
【專利說明】
一種濕地原位被動采樣器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種濕地原位被動采樣器。
【背景技術(shù)】
[0002]濕地沉積物中污染物形態(tài)和濃度的實(shí)時監(jiān)測為構(gòu)建高效的環(huán)境污染防治策略提供重要的科學(xué)依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測的準(zhǔn)確性在很大程度上取決于采樣過程的樣品質(zhì)量是否得到足夠充分的保證。然而，濕地采樣與監(jiān)測質(zhì)量控制長期以來是國內(nèi)外環(huán)境污染防治研究領(lǐng)域尚未完全解決的技術(shù)瓶頸之一。
[0003]傳統(tǒng)的采樣方式通常是在現(xiàn)場破壞性采集沉積物或基質(zhì)樣品后，運(yùn)回到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步離心、過濾等處理，再將處理后的樣品進(jìn)行分析。這種破壞性采樣方式在沉積物水土界面容易引發(fā)一系列擾動效應(yīng)，并在運(yùn)輸及分析過程中，因受靜電吸附、表面沉淀以及氧化還原作用的影響，導(dǎo)致目標(biāo)監(jiān)測物的形態(tài)和濃度在采樣過程中發(fā)生變化。這種變化進(jìn)一步導(dǎo)致采樣質(zhì)量下降與監(jiān)測誤差，并可能提供錯誤的污染物動力學(xué)及地球化學(xué)方面的信息。為了避免采樣過程的擾動效應(yīng)，原位被動采樣技術(shù)近年來被逐漸用于替代傳統(tǒng)的破壞性采樣。目前已報道的原位采樣技術(shù)包括透析平衡采樣技術(shù)、薄膜擴(kuò)散平衡技術(shù)、及薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)。但是，這些已有的原位被動平衡采樣技術(shù)往往只針對某個點(diǎn)進(jìn)行原位采樣，缺乏有關(guān)目標(biāo)監(jiān)測物在采樣區(qū)域的水平和垂直空間分布的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于多維空間分布監(jiān)測的濕地原位被動采樣器，通過由分布在不同尺度的采樣單元構(gòu)成采樣網(wǎng)室實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)采集，一次采樣能夠同時提供目標(biāo)監(jiān)測物在多空間尺度分布的信息，通過納米級或微米級孔徑的濾膜區(qū)分待測物的形態(tài)及其濃度，從而提高了原位采集數(shù)據(jù)的多樣性和可靠性。
[0005]本發(fā)明提供的濕地原位被動采樣器，其特征是，由如下步驟試制得到:首先制備采樣網(wǎng)室，每個采樣室由多個分布在不同尺度的采樣小單元構(gòu)成；采樣網(wǎng)室的底部連接一塊底座板，在采樣網(wǎng)室與底座板之間夾入一層密封墊，以隔斷采樣介質(zhì)與外部的聯(lián)系；將采樣介質(zhì)裝滿每個采樣網(wǎng)室內(nèi)的相應(yīng)采樣單元；在采樣網(wǎng)室的上方位鋪上一層多孔濾膜，慮膜上方壓放一塊采樣窗面板；在底座板、采樣網(wǎng)室及采樣窗面板邊緣預(yù)留的螺絲孔上安裝螺絲，將底座板-密封墊-采樣網(wǎng)室-多孔濾膜-采樣窗面板組合成一套采樣裝置。
[0006]與傳統(tǒng)的采樣器相比，本發(fā)明的原位被動采樣器涵蓋了分布密集的小采樣單元/點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上形成了云集式的采樣網(wǎng)絡(luò)，具有一次采樣就能提供充分的被監(jiān)測物的多維空間分布信息，同時也具有采樣周期靈活，其制備方法簡單易行、成本低廉等特征。
[0007]本發(fā)明所述的多孔濾膜可選擇包括納米級和微米級等不同孔徑的透析膜，通過控制濾膜孔徑大小限制不同形態(tài)的目標(biāo)監(jiān)測物的擴(kuò)散，目標(biāo)監(jiān)測物既可以是游離態(tài)的金屬陽離子、無機(jī)/有機(jī)陰離子，也可以是絡(luò)合態(tài)的金屬陽離子、無機(jī)/有機(jī)陰離子，從而實(shí)現(xiàn)對更廣泛目標(biāo)監(jiān)測物形態(tài)與空間分布的原位監(jiān)測。
[0008]本發(fā)明還保護(hù)所述原位被動采樣器用于濕地環(huán)境中不同形態(tài)的金屬陽離子、無機(jī)/有機(jī)陰離子等目標(biāo)監(jiān)測物的原位采樣和動態(tài)監(jiān)測的用途。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)
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[0010]實(shí)施例1:正方體串聯(lián)型被動采樣器的制備
采用厚度為0.5厘米的有機(jī)玻璃板制作采樣底板，底板尺寸為19.4cmX8.9cmX0.5cm，在底板邊緣開鑿螺絲孔；另外制作一塊采樣底板，在底板的中間區(qū)域切割出0.5cmX0.5cmX0.5cm的正方體作為采樣單元，每個采樣單元填入等量的瓊脂糖凝膠，通過聯(lián)體后形成采樣網(wǎng)室；再取一塊采樣底板，在底板中間開窗，窗口尺寸為
18.0cmX 5.6cmX0.5cm，作為米樣窗面板；將0.3mm厚的娃膠墊切成19.0cmX6.5cm作為密封墊；取孔徑為0.45 μπι的纖維濾膜，裁剪成19.0cmX6.5cm濾膜片；將上述采樣底板、密封墊、采樣網(wǎng)室、濾膜以及采樣窗面板依次疊加在一起，通過預(yù)留的螺絲孔固定，組合成一套采樣裝置，即為含正方體串聯(lián)型原位被動采樣器。
[0011]實(shí)施例2:長方體并聯(lián)型被動采樣器的制備
采用厚度為0.5厘米的有機(jī)玻璃板制作采樣底板，底板尺寸為
19.4cmX8.9cmX0.5cm，在底板邊緣開鑿螺絲孔；另外制作一塊采樣底板，在底板的中間區(qū)域切割出5.5cmX0.2 cmX 0.5cm的長方體作為采樣單元，每個采樣單元填入等量的瓊脂糖凝膠，通過聯(lián)體后形成采樣網(wǎng)室；再取一塊采樣底板，在底板中間開窗，窗口尺寸為
18.0cmX 5.6cmX0.5cm，作為米樣窗面板；將0.3mm厚的娃膠墊切成19.0cmX6.5cm作為密封墊；取孔徑為0.45 μm的濾膜，裁剪成19.0cmX6.5cm濾膜片；將上述采樣底板、密封墊、采樣網(wǎng)室、濾膜以及采樣窗面板依次疊加在一起，通過預(yù)留的螺絲孔固定，組合成一套采樣裝置，即為含長方體并聯(lián)型原位被動采樣器。
[0012]實(shí)施例3:分區(qū)隔離型被動采樣器的制備
在尺寸為19.4cmX8.9cmX0.5cm的有機(jī)玻璃板底板中間區(qū)域制作一塊分區(qū)型采樣網(wǎng)室板，網(wǎng)室分4個區(qū)，每個區(qū)的尺寸為8.2cmX2.1cmX0.5cm，每個采樣分區(qū)室內(nèi)填滿采樣介質(zhì)，采樣介質(zhì)可以是水凝膠，也可以水；在采樣室內(nèi)的下方，配制尺寸為
19.4cmX8.9cmX0.5cm的底板，在底板邊緣開鑿螺絲孔；另外再取一塊有機(jī)玻璃板底板，在底板中間開窗作為采樣窗面板，采樣窗窗口尺寸為18.0cmX5.6cmX0.5cm ;將0.3mm厚的硅膠墊切成19.0cmX6.5cm作為密封墊；取孔徑為Iym的濾膜，也可以是其它孔徑的纖維濾膜，裁剪成19.0cmX6.5cm濾膜片；將上述采樣底板、密封墊、采樣網(wǎng)室、濾膜以及采樣窗面板依次疊加在一起，通過預(yù)留的螺絲孔固定，組合成一套采樣裝置，即為分區(qū)隔離型被動采樣器。
[0013]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種濕地原位被動采樣器，其特征在于，它包括由采樣小單元構(gòu)成的采樣網(wǎng)室，每個采樣單元內(nèi)部裝滿采樣介質(zhì)；采樣網(wǎng)室的底部連接一塊底座板，在采樣網(wǎng)室與底座板之間夾入一層密封墊，以隔斷采樣介質(zhì)與外部溶液的聯(lián)系；采樣網(wǎng)室的上方位鋪上一層透析濾膜，慮膜上方壓放一塊采樣窗面板；在底座板、采樣網(wǎng)室及采樣窗面板邊緣預(yù)留的螺絲孔上安裝螺絲，將底座板-密封墊-采樣網(wǎng)室-透析濾膜-采樣窗面板組合成一套采樣裝置。2.權(quán)利要求1所述的原位被動采樣器，其特征在于，所述采樣裝置主體由底座板、密封墊、采樣網(wǎng)室、多孔濾膜、及采樣窗面板五個部分組成。3.權(quán)利要求1所述的原位被動采樣器，其特征在于，所述的采樣網(wǎng)室包括若干個采樣單元，每個采樣單元由一個小正方體構(gòu)成，也可以是小長方體；所述采樣網(wǎng)室內(nèi)填充采樣介質(zhì)，采樣介質(zhì)為水凝膠，也可以是去離子水。4.權(quán)利要求1所述的原位被動采樣器，其特征在于，所述的多孔濾膜為不同孔徑的透析膜，可以是納米級孔徑的透析膜，也可以是微米級孔徑的透析膜。5.權(quán)利要求1、權(quán)利要求2及權(quán)利要求3任一所述的采樣器主體組裝程序是，先在底座板上鋪上一層密封膠墊，放置采樣網(wǎng)室，將采樣介質(zhì)裝入各網(wǎng)室，鋪上整塊濾膜，壓上采樣窗面板，通過預(yù)留的螺絲孔把以上各組件組成一套采樣裝置。6.權(quán)利要求1所述的原位被動采樣器適用于濕地沉積物和土壤中目標(biāo)監(jiān)測物空間分布的原位采樣的用途。
【文檔編號】G01N1/18GK105865848SQ201510023522
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】胡朝華, 唐曉達(dá), 張又弛, 羅文邃
【申請人】中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所