一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器制造技术

本发明专利技术公开了一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，涉及沉积物原位实验领域，采集器包括手扶杆和柱刀柱体；所述手扶杆的一端安装在柱刀柱体的上端，另一端垂直柱刀柱体并向柱刀柱体相反方向延伸；所述柱刀柱体的下端设置有柱刀刀头；柱刀侧门开设设在所述柱刀柱体上，且柱刀柱体内部为空心结构；采集器根据湿地沉积物的厌氧、避光特性，利用侧开式取样钻结合专用分层样品室，将样品最大化的保持原始氧化还原与黑暗环境；此外采样器配合专用样品室能够满足沉积物中不同深度的采样需求。本发明专利技术不仅具有便携性、牢固耐用性等优良特征，而且在保证了人为扰动最小化的同时提供了沉积物原位测定实验在室内操作的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器
本专利技术涉及沉积物原位实验领域，特别涉及一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器。
技术介绍
湿地生态系统是全球物质循环与能量流动的关键生态区，目前对湿地生态系统的研究与保护越来越受到关注。沉积物(Sediments)是支撑湿地生态系统基质，具有厌氧的特性，也是异于陆地土壤生态系统的最大区别。然而对湿地生态系统中沉积物的研究一直存在一个问题，即在传统的土柱采样研究过程中，人为扰动改变了沉积物原有的物理化学及生物特性，例如光照导致物质的光解或者感光反应、氧气的渗入导致元素的氧化和厌氧微生物的死亡，进而导致最终测得的数据与现实情况差异巨大。现有的沉积物采样器或者无法做到厌氧、避光，或者在厌氧、避光条件下无法将沉积物分层，得到不同深度的沉积物样品。例如传统的螺旋取样器或者取土钻，均无法杜绝空气中氧气大量向沉积物中渗透。而目前一些可以做到相对厌氧、避光的采样设备，但却无法实现对柱状沉积物的分层。在采样结束后进行分层的过程中，沉积物又将大量接触空气，导致沉积物理化及生物性质彻底改变。针对以上问题，本专利技术介绍了一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，配合专用样品室同时满足了沉积物最大化厌氧、避光和分层采集不同深度沉积物的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是湿地沉积物传统采样过程中无法在将沉积物分层以测定不同深度样品的同时，又能充分厌氧、避光测得更接近原始环境状况的数据；通过采用本专利技术的采集器及配合采集器使用的样品室可以实现不同深度样品采集的同时，又能充分厌氧、避光测得更接近原始环境状况的数据。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，包括手扶杆和柱刀柱体；所述手扶杆的一端安装在柱刀柱体的上端，另一端垂直柱刀柱体并向柱刀柱体相反方向延伸；所述柱刀柱体的下端设置有柱刀刀头；柱刀侧门开设设在所述柱刀柱体上，且柱刀柱体内部为空心结构。进一步的，采集沉积物时，所述柱刀柱体内设置有数个样品室。进一步的，手扶杆包括手扶杆横杆和手扶杆竖杆。进一步的，所述手扶竖杆与手扶杆横杆通过手扶竖杆上的手扶杆竖杆螺纹头螺纹连接。进一步的，手扶杆延伸杆通过螺纹安装在手扶杆竖杆上。进一步的，所述样品室材质为不透光有机玻璃筒或者304不锈钢铜。进一步的，所述柱刀刀头上有刀刃。有益效果：1.本专利技术可将采样与实验过程中对样品的人为干扰最小化，并将氧气渗入引起的原始氧化还原电位的变化最小化，保证了所测定样品中厌氧微生物、易氧化形态的元素等因子与原始环境高度一致；此外采样器配合专用样品室能够满足沉积物中不同深度的采样需求。2.本专利技术不仅具有便携性、牢固耐用性等优良特征，而且在保证了人为扰动最小化的同时提供了沉积物原位测定实验在室内操作的可能性。附图说明附图1为本专利技术涉及到的一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器；附图2为保持沉积物原位特征的土芯分层采集过程。附图标记如下：1-样品室；2-手扶杆横杆；3-手扶杆竖杆螺纹头；4-手扶杆竖杆；5-手扶杆延伸杆；6-柱刀柱体；7-柱刀侧门；8-柱刀刀头；9-采集器扶手；10-沉积物；11-充满沉积物的样品室。具体实施方式为对本专利技术做进一步的了解，现结合附图做进一步的说明：结合附图1，一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，包括手扶杆和柱刀柱体6；所述手扶杆的一端安装在柱刀柱体6的上端，另一端垂直柱刀柱体6并向柱刀柱体6相反方向延伸；所述柱刀柱体6的下端设置有柱刀刀头8；柱刀侧门7开设设在所述柱刀柱体6上，且柱刀柱体6内部为空心结构。采样与实验过程中对样品的人为干扰最小化，并将氧气渗入引起的原始氧化还原电位的变化最小化，保证了所测定样品中厌氧微生物、易氧化形态的元素等因子与原始环境高度一致；此外采样器配合专用样品室能够满足沉积物中不同深度的采样需求。采集沉积物时，所述柱刀柱体6内设置有数个样品室1。土芯分层采集器中配置的专用样品室1由不同或相同高度的不透光有机玻璃筒(实验涉及金属测定时可用)或304不锈钢铜(实验不涉及金属测定时可用)组成。样品室由样品室盖密封，样品室盖具密封圈且与样品室完全吻合以隔绝空气。采样过程中快速分割各样品室并立即用样品室盖密封，可达到高度厌氧效果。通过数个样品室的设计实现了不同或相同高度的设置可达到分层的目的；以不透光有机玻璃(实验涉及金属测定时可用)或304不锈钢(实验不涉及金属测定时可用)为材质作为样品室可以达到避光的目的。样品室1为不透光的有机玻璃(实验涉及金属测定时可用)或304不锈钢(实验不涉及金属测定时可用)材质，配置具有密封圈的样品室盖。手扶杆为304不锈钢钢管、柱刀柱体、柱刀侧门为2mm厚304不锈钢。手扶扶杆竖杆4上有螺纹外丝，手扶杆延长杆5一端有同样的外丝，另一端有与之吻合的内丝，可根据实际环境将手扶杆延长杆旋于手扶扶杆竖杆上，增加手扶扶杆竖杆长度，适应不同采样环境。手扶杆竖杆4直径为20mm，长50cm，靠近手扶杆横杆2端的管头有20mm螺纹，可根据需求增加竖杆长度，即增加手扶杆竖杆延长杆5；手扶杆横杆直径为20mm，长度为20cm。采集器中手扶扶杆竖杆4杆头有螺纹外丝，与手扶杆横杆中部内丝孔吻合，可随意拆卸，便于携带。样品室1的外径为50mm(可根据实验要求调整)，内径为47mm(可根据实验要求调整)，单个高度为20mm(可根据实验要求调整)。柱刀刀头8内径为50mm(可根据样品室调整)，厚度为2mm，刀头打磨有刃。柱刀柱体6上设置纵向刻度线，以刀头为0，向手扶杆方向增加，并以阿拉伯数字标注长度，以厘米为单位，用以定位采样深度。根据柱体刻度，当柱刀到达预计位置后360°轻轻摇动手扶杆，使柱体与外部沉积物分离，以减小阻力，并轻轻将其提起。柱刀侧门7可灵活开启与关闭，方便样品室放入与取出。打开柱刀侧门7可见已充满沉积物的样品室1，将单个样品室迅速切割分离、取出并密封，待测。柱刀刀头8有带刃刀头，使柱刀柱体6下压顺畅、省力并易于切断采样过程中根系等障碍物。所述采集器配合专用不透光的样品室1，实现分层取样的同时保持样品高度厌氧与避光。工作过程：将柱刀侧门7打开，将空的单胞样品室1放入柱刀柱体6内部，保证单胞样品室充满柱刀柱体6，并关闭柱刀侧门7；将装置置于沉积物表面，手轻压并旋转手扶杆横杆2，以切断柱刀柱体6外的沉积物并尽可能减小柱体内沉积物的压缩。根据柱体刻度，当柱刀到达预计位置后360°轻轻摇动手扶杆，使柱刀柱体6与外部沉积物分离，以减小阻力，并轻轻将其提起；打开柱刀侧门7可见已充满沉积物的样品室11，将单个充满沉积物的样品室11迅速切割分离、取出并密封，待测。本专利技术涉及到的采集器便携、经济实用、可循环利用，且在保证了样品中厌氧微生物、易氧化元素等因子与原始环境高度一致的同时保证了人为扰动的最小化、提供了沉积物原位测定实验在室内操作的可能性。所述实施例为本专利技术的优选的实施方式，但本专利技术并不限于上述实施方式，在不背离本专利技术的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，其特征在于，包括手扶杆和柱刀柱体(6)；所述手扶杆的一端安装在柱刀柱体(6)的上端，另一端垂直柱刀柱体(6)并向柱刀柱体(6)相反方向延伸；所述柱刀柱体(6)的下端设置有柱刀刀头(8)；柱刀侧门(7)开设设在所述柱刀柱体(6)上，且柱刀柱体(6)内部为空心结构。

【技术特征摘要】
1.一种保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，其特征在于，包括手扶杆和柱刀柱体(6)；所述手扶杆的一端安装在柱刀柱体(6)的上端，另一端垂直柱刀柱体(6)并向柱刀柱体(6)相反方向延伸；所述柱刀柱体(6)的下端设置有柱刀刀头(8)；柱刀侧门(7)开设设在所述柱刀柱体(6)上，且柱刀柱体(6)内部为空心结构。2.根据权利要求1所述的保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，其特征在于，采集沉积物时，所述柱刀柱体(6)内设置有数个样品室(1)。3.根据权利要求1所述的保持沉积物原位特性的土芯分层采集器，其特征在于，手扶杆包括手扶杆横杆(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，戴志聪，冉琼，孙见凡，李冠霖，杜道林，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32