地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下水采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地下水，是貯存于包氣帶以下地層空隙，包括巖石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水是地球上最主要、分布最為廣泛的水資源之一。全世界超過15億的人主要依靠地下水作為飲用水。2008年，我國(guó)總供水量5910億m3，其中，地下水源供水量占18.3 %。我國(guó)有400多個(gè)城市開采地下水，華北、西北地區(qū)城市利用地下水比例分別高達(dá)72%和66%，地下水往往是部分城市和農(nóng)村唯一的供水水源。地下水是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展以及人民生活所必需的、不可替代的重要資源。
[0003]近20年來，在我國(guó)人口較為密集、人類活動(dòng)干擾大、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá)的平原地區(qū)，由于工業(yè)廢水和生活污水的排放，大面積、超量化肥和農(nóng)藥的使用，垃圾場(chǎng)的淋濾和地下油罐的滲漏等原因，地下水正遭受著越來越嚴(yán)重的污染。據(jù)全國(guó)118座大城市淺層地下水的調(diào)查，97.5%的城市受到不同程度的污染，其中40%的城市受到嚴(yán)重污染。在全國(guó)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)的197萬km2平原區(qū)淺層地下水中，I類和Π類水質(zhì)區(qū)的面積僅為總流域面積的4.98%，ΙΠ類面積為35.53%,IV,V類面積高達(dá)59.49 %。太湖、遼河、海河、淮河等流域地下水污染最為嚴(yán)重，劣于ΙΠ類水質(zhì)的水質(zhì)區(qū)面積占各相應(yīng)流域面積的91.49%，84.55%，76.40%和67.78%。地下水污染所導(dǎo)致的水質(zhì)型缺水已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要制約因素。因此，地下水保護(hù)手段、污染治理方法等方面的研究是當(dāng)前亟待解決的課題。
[0004]小型地下水滲流物理模型是利用隔水材料及含水介質(zhì)構(gòu)建的能夠模擬地下水在含水層中運(yùn)動(dòng)及水質(zhì)演變的模型，是研究地下水水流運(yùn)動(dòng)及溶質(zhì)運(yùn)移規(guī)律及污染治方法的主要手段之一。
[0005]溶質(zhì)的濃度是表征其在模型中運(yùn)移規(guī)律的重要指標(biāo)。為獲得溶質(zhì)濃度，常利用吸管、虹吸、蠕動(dòng)栗等方式先將水樣從滲流模型中取出，再放入指定的容器中保存或檢測(cè)。取樣過程中，部分水樣可能會(huì)滯留在取樣管路中，在下一次采樣時(shí)與新樣品混合在一起，導(dǎo)致新樣品濃度不準(zhǔn)確。并且對(duì)于含有揮發(fā)性溶質(zhì)的水樣，現(xiàn)有水樣采集技術(shù)密封性較差，溶質(zhì)易揮發(fā)泄露，導(dǎo)致樣品濃度不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置，用以解決現(xiàn)有取樣濃度不準(zhǔn)確的問題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置，所述裝置包括模擬監(jiān)測(cè)井、采樣針和真空采樣管，所述模擬監(jiān)測(cè)井和采樣針均密封連接于滲流模型的模擬隔水層上。
[0009]本發(fā)明采用的滲流模型的模擬隔水層是滲流模型的常見組成部分，是用于模擬地下環(huán)境中不透水土體或巖層的隔水板，在阻隔水流的同時(shí)，也起到密封的作用。
[0010]上述地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置中，所述模擬監(jiān)測(cè)井包括監(jiān)測(cè)井管和過濾器，所述監(jiān)測(cè)井管管身上開有豎向開縫，便于水流流動(dòng)，在模擬真實(shí)監(jiān)測(cè)井的同時(shí)，也起到了避免干擾地下水滲流場(chǎng)的目的；所述過濾器緊密纏繞在監(jiān)測(cè)井管管身上的濾網(wǎng)，并且纏繞的范圍大于開縫的范圍，監(jiān)測(cè)井管的一端具有連接端，用于與模擬隔水層連接;所述過濾器能夠防止含水介質(zhì)中的細(xì)微顆?；蛩屑?xì)小雜質(zhì)堵塞監(jiān)測(cè)井管管身上的滲流縫隙。滲流模型中填充的含水介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生側(cè)向壓力，模擬監(jiān)測(cè)井抵擋住側(cè)向壓力，防止置于其中的水樣采集管因受到側(cè)向壓力而損壞。模擬監(jiān)測(cè)井不僅用于模擬實(shí)際的監(jiān)測(cè)井，同時(shí)起到保護(hù)水樣采集管的作用。
[0011]優(yōu)選地，上述地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置中，所述監(jiān)測(cè)井管的外徑為8mm、內(nèi)徑為6mm;所述豎向開縫的縫寬為1mm、長(zhǎng)為20mm，所述監(jiān)測(cè)井管管身與模擬隔水層的連接端長(zhǎng)5mm。
[0012]上述地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置中，所述采樣針包括水樣采集管、針座和瓶塞穿刺針，所述水樣采集管和瓶塞穿刺針均安裝在針座上，所述針座固定在模擬隔水層上。水樣采集管是置于模擬監(jiān)測(cè)井中吸取水質(zhì)樣品的細(xì)管，瓶塞穿刺針是用于刺破真空采樣管密封橡膠，將水質(zhì)樣品輸送到真空采樣管中。
[0013]上述地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置中，所述水樣采集管的管身上有小孔，孔徑為0.5mm，便于水流流動(dòng)，以達(dá)到減少水樣采集管中滯留水樣的目的。
[0014]上述地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置中，所述瓶塞穿刺針外部包裹自密封橡膠套，可以實(shí)現(xiàn)多次采集而不發(fā)生泄露，從而避免了揮發(fā)性溶質(zhì)的揮發(fā)泄露。瓶塞穿刺針采用較細(xì)的內(nèi)徑，以達(dá)到減少其中滯留水樣的目的。
[0015]上述地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置中，所述真空采樣管包括試管、蓋子和密封塞。
[0016]優(yōu)選地，所述密封塞的材質(zhì)為聚四氟乙烯，以使保證水樣中的溶質(zhì)不與密封塞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述密封塞與試管間的配合要緊密，密封塞自身的氣密性好。
[0017]所述試管的材質(zhì)為玻璃，優(yōu)選為優(yōu)質(zhì)硅硼玻璃，管外徑13mm，內(nèi)徑11m，所選用的玻璃試管需要進(jìn)行酸洗、堿洗和內(nèi)部進(jìn)行硅化處理，使其具有良好的化學(xué)惰性。
[0018]所述蓋子是套在密封塞外面的塑料件，蓋子中間留有供采樣針穿刺的開口，蓋子要確保有利于真空采樣管的抽真空過程和封口過程，便于手工或機(jī)械將試管打開時(shí)不使內(nèi)部的水樣濺出，并且不能使沾染水樣的瓶口和塞子接觸到操作者的手和開啟設(shè)備，更不能將玻璃試管管口弄破。
[0019]其中，真空采樣管是吸取水質(zhì)樣品的壓力來源，也是水質(zhì)樣品的保存容器。本發(fā)明的取樣方法十分便捷，只需將真空采樣管蓋子的密封塞按壓于瓶塞穿刺針上即可。由于真空采樣管內(nèi)存在負(fù)壓，瓶塞穿刺針刺破其密封塞后，在負(fù)壓的作用下，水質(zhì)樣品經(jīng)由水樣采集管被吸入采樣管內(nèi)。取得樣品后，拔除真空采樣管，密封塞仍呈密閉狀態(tài)，水樣就封存在真空采樣管中。
[0020]優(yōu)選地，所述模擬隔水層上、下面上分別開設(shè)用于安裝采樣針、模擬監(jiān)測(cè)井的圓孔A和圓孔B，圓孔A和圓孔B相互貫通并且圓心相重合。
[0021]更優(yōu)選地，用于安裝采樣針的圓孔孔徑為5mm，用于安裝模擬監(jiān)測(cè)井的圓孔孔徑為8mm ο
[0022]本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023]本水質(zhì)樣品真空采集裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作，具有滯留水樣少，實(shí)現(xiàn)多次采集而無溶質(zhì)揮發(fā)泄露的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明真空采集裝置工作方式示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明模擬監(jiān)測(cè)井的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明采樣針的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明真空采樣管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是本發(fā)明裝置安裝示意圖；
[0029]圖中，1-模擬監(jiān)測(cè)井，2-采樣針，3-真空采樣管，4-模擬隔水層，11-監(jiān)測(cè)井管，12-過濾器13-豎向開縫，14-連接端，21-水樣采集管，22-針座，23-瓶塞穿刺針，24-自密封橡膠套，31-試管，32-蓋子，33-密封塞，41-圓孔A，42-圓孔B，211-小孔。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本實(shí)用新型，并且能夠?qū)⒈緦?shí)用新型的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0031]如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0032]—種地下水滲流模型中水質(zhì)樣品的真空采集裝置，如圖1所示，所述裝置包括模擬監(jiān)測(cè)井1、采樣針2和真空采樣管3，所述模擬監(jiān)測(cè)井和采樣針均密封連接于滲流模型的模擬隔水層4上。
[0033]如圖2所示，所述模擬監(jiān)測(cè)井I包括監(jiān)測(cè)井管11和過濾器12，所述監(jiān)測(cè)井