CN103954477A - 挥发性有机水样一次性定深原位取样瓶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挥发性有机水样一次性定深原位取样瓶，它包括瓶体上的旋盖，旋盖盖面为永磁体盖面，旋盖轴向延伸出一管状体，管状体管壁开设有进水孔，管状体内装配导磁垫，导磁垫上嵌装胶质垫。取样过程中水样不与外界系统和其它层位水体接触，单瓶入水，取样过程还避免了水样与取样桶接触，在无负压情况下，水样在原系统条件下自然流入取样瓶内，最大限度降低了挥发性组分损失，避免了挥发性组分物理化学性质变化和交叉污染，实现了标准挥发性有机样品瓶定深原位取样，取样和送检过程样品都处于与外界隔绝状态，实验室分析时，通过氟龙软胶质垫，可直接与实验室抽样针对接。取样瓶一次性使用，不会造成交叉污染，把挥发性组分损失和交叉污染可能性降到了最低。

Description

挥发性有机水样一次性定深原位取样瓶

技术领域

本发明涉及采样装置，尤其涉及取样瓶。

背景技术

可靠的分析数据是准确评价水质状况和污染程度的基本保障，而样品采集过程是影响分析数据可靠性的最重要环节，不同的水样采集方法会对各种分析组分造成不同程度干扰，尤其是挥发有机组分，在水体环境中广泛存在且含量很低，属痕量分析范畴，极容易产生变化。目前，国内外饮用水水质标准中规定挥发性有机组分最大浓度多为几至几十微克/升，且实验室挥发性有机组分检出限多为零点几微克/升，甚至更低，只要水样采集时略微误差都有可能改变水样中挥发性有机组分的真实浓度。因而，有机分析水样的采集技术要求应明显高于常规组分分析水样的采集技术要求。

国外地下水污染调查评价工作开始较早，其取样技术亦日臻完善，目前先进的地下水水样采集装置有取样泵、水斗取样器、直接推进原位地下水取样技术等。就现有技术而言，取样泵存在不足，如蠕动泵在取样过程中需要动力设备辅助、有顶空现象存在不利于易挥发组分的保持、其材料可能造成水样受酞酸酯类等有机物污染，气囊泵需要压缩气体和控制装置、拆卸和净化耗时较长；水斗取样器则有无法减少易挥发组分损失、易造成交叉污染等不足，另外由于容积限制，需要进行多次取样才能满足取样要求。国内对地下水取样方法的研究尚处于起步阶段，除选用国外取样器外，基本上靠抽水取样或用简易重力入水的取样设备灌水，如ZL200720100866.5公开的地表水地下水定深取样器采用在采集筒内装配3个取样瓶，其中大采样瓶装配于采集筒底部，使内控卡下端与采样瓶间接触配合以使采样瓶位置固定，另外两个小采样瓶内装配在卡夹上。采集水样时，将取样器下到水下，当取样杆长度不够时可通过其端部的螺栓对接将其延长，当采集筒达到水下预定深度时，传感器与电磁阀间电连接并通过电源上的自控开关完成电磁阀的机械动作，水样依次沿筒底进水口进入采集筒内，当水位高于进水孔时，水样溢流进入大采集瓶，然后再溢流进入小采集瓶，采集完成后上提取样杆，此时传感器触动使电磁阀关闭，提出取样器，水下拧紧采样瓶盖，取样过程完成。该取样器虽然实现了定深原位取样，取样过程中样品与外界大气接触时间短，降低了取样过程挥发性组分的损失程度和交叉污染。然而，该取样装置在水样与外界系统接触时，取样过程样品需要流经取样筒、漫过取样瓶，可能会造成交叉污染，另外，取样过程存在曝气和紊流，尤其对采集污染水样而言，会造成取样器污染，清洗困难，可能会造成其它水样污染，因而很难满足定深取样以及保持原水样各组分取样过程中相对稳定的要求。

发明内容

本发明提供一种挥发性有机样品一次性取样瓶，以克服现有技术存在的弊端。

为实现本发明目的，这种挥发性有机样品一次性取样瓶包括装配于瓶体上的旋盖，旋盖盖面上开设有取样孔，其特征在于所述旋盖盖面为永磁体盖面，所述旋盖轴向延伸出一管状体，管状体管壁上开设有进水孔，管状体内装配一直径大于取样孔孔径的导磁垫，导磁垫上嵌装胶质垫。

所述导磁垫轴心处轴向延伸出一柱状体，所述柱状体的高度小于管状体的高度。

所述导磁垫外包覆有胶质层，该胶质层最好选用特氟龙材质。

本发明取得的技术进步：由于采用本发明结构的取样瓶，在现场取样过程中，取样瓶在装设于采集筒内设置的电磁铁触发后，在电磁作用下导磁垫克服与永磁体盖面间的磁力后轴向向上移动，水样经管状体管壁上的进水孔流入取样瓶，水样灌满取样瓶后电磁铁断电，导磁垫在自身重力和磁力作用下与永磁体盖面间又形成紧密接触即取样完成后取样瓶口在原位自动闭合，可完成40ml标准取样瓶一次性取样，在取样过程中水样不与外界系统发生任何接触，不与其它层位水样接触，单瓶入水，取样过程还避免了水样与取样桶接触，水样在无负压情况下，在原系统条件下自然流入取样瓶内，压力、温度、氧化还原电位、pH值等物理化学环境因素不发生改变，最大限度降低了挥发性组分在取样过程中造成的损失，同时，避免了挥发性污染组分物理化学性质和状态变化，避免了交叉污染。

本发明通过瓶体直接入水，原系统采集水样，有效避免了取样过程中与外界系统和不同层位水体以及不同材质取样器接触，取样过程无负压，水样自然流入取样瓶，大大降低了轻微曝气和紊流等影响因素。实现了从取样到实验室样品测试整个过程中，样品不与任何外界系统接触，同时，取样瓶一次性使用，不会造成交叉污染，把挥发性组分损失和交叉污染可能性降到了最低。

本发明实现了标准挥发性有机样品瓶定深原系统取样，取样过程可保持原系统条件，即取样瓶的上提过程、送检过程、接样过程和储存过程中，样品都处于与外界隔绝状态，直至实验室分析时，通过导磁性垫上嵌装的氟龙软胶质垫，可直接与实验室抽样针对接，实现了样品从原系统到实验室分析全过程与外界有效隔绝。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明挥发性有机样品一次性取样瓶是对现有挥发性有机样品40ml标准取样瓶进行的改进，它包括装配于瓶体1上的旋盖3，旋盖盖面4上开设有取样孔8，旋盖盖面4为永磁体盖面，旋盖3轴向延伸出一管状体6，在管状体6管壁上开设有进水孔5，管状体6内装配一直径大于取样孔11孔径的导磁垫10，导磁垫10外包覆有特氟龙胶质层，导磁垫10上开设的小孔内嵌装特氟龙胶质垫2，导磁垫10的轴心处轴向向上延伸出一柱状体9，该柱状体9的高度小于管状体6的高度，在管状体6上还开设有排气孔8，对应柱状体9的上部位置装设有电磁装置7，管状体6与电磁装置7间卡接或旋接，电磁装置7得电后可使与柱状体9相连的导磁垫10在管状体6内沿其轴线上移，使处于水下瓶体1的取样孔11与水体相通，水样经由进水孔5从取样孔11进入瓶体1，同时经排气孔8排气，水样注满瓶体1后电磁装置断电，导磁垫及与其相连的柱状体9在自身重力和磁力作用下下落后又与永磁体盖面4间形成紧密接触，即取样完成后取样瓶口在原位自动闭合，从而完成40ml标准取样瓶一次性取样过程。电磁装置7顶部装设取样线缆，线缆可承重并标示有刻度。

通过不同取样方式对挥发性组分影响程度以及取样过程中对挥发性组分的各种影响因素进行研究表明：分别采用装设在定深原位取样器中的本发明、水斗取样器和蠕动泵三种取样装置在同一时间段平行采集三组地下水样品，-4℃避光保存，当天送检后进行对比试验，有机分析样品送检香港ALS实验室，分析有机污染组分160项。

在相同时间段，同样取样点，同一操作人员，在操作过程无可析出目标污染物质的潜在污染源存在的情况下，上述不同取样装置采集水样中挥发性有机组分检出值越小，表征该方法在样品采集过程中对挥发性组分造成的损失越大。把各检出某挥发性有机组分最大值的样品视为该样品在采集过程中对该组分损失为零，利用下式（1）计算在样品采集过程中上述三种取样装置对不同挥发性有机污染物的相对损失程度，并利用下式（2）计算出每种取样方法样品采集过程中对挥发性有机污染物的平均损失程度，其挥发性有机组分检出情况和平均损失程度结果表1所示。

 

………………（1）

  …………………………（2）

其中：

：在样品采集过程中取样装置i对挥发性有机污染物j的相对损失程度。

：采用三种取样装置检出的挥发性有机污染物j的最大浓度。

：采用取样装置i采集的样品检出的挥发性有机污染物j的浓度。

：在样品采集过程中取样装置i对挥发性有机污染物的平均损失程度。

：取样装置i检出有机污染组分数量。

表1挥发性有机组分损失程度表 (%)

取样设备	顺式-1,2-二氯乙烯	三氯乙烯	四氯乙烯	平均值
					水样自动原位采集分析仪	0.00	0.00	0.00	0.00
水斗取样器	9.57	0.00	7.69	5.76
					蠕动泵	34.12	45.45	50.00	43.19

以各项检出有机污染组分最大值为基准，定深原位取样器、水斗取样器和蠕动泵对挥发性有机污染物的平均损失程度分别为0%、5.76%和43.19%，显而易见，采用装设在定深原位取样器中的本发明的取样测试结果在获取挥发性有机污染组分含量的水样采集工作中优于水斗取样器和蠕动泵。

通过取样原理分析，认为取样过程中对挥发性有机组分损失程度的负压、曝气和紊流三种影响因素中，负压影响最大，容易造成挥发性有机组分逸出，轻微曝气和紊流对挥发性组分逸出的影响，远远低于负压，其中紊流的影响低于曝气。

通过珠江三角洲地下水污染调查评价项目样品采集，以及推广至中国地质环境监测院和广东省地质调查院等单位应用，已采集样品近万组，验证了其稳定性；通过与业内先进的蠕动泵和水斗取样器取样对比实验，验证了本发明在挥发性有机污染物样品采集过程中的优越性（见表2）。

表2  不同取样方法有机污染物检出情况（μg/L）

取样设备	顺式-1,2-二氯乙烯	三氯乙烯	四氯乙烯
				定深原位取样器	9.4	1.1	1.3
水斗取样器	8.5	1.1	1.2
				蠕动泵	5.6	0.6	0.6

Claims (3)

1.一种挥发性有机水样一次性定深原位取样瓶，它包括装配于瓶体上的旋盖，旋盖盖面上开设有取样孔，其特征在于所述旋盖盖面为永磁体盖面，所述旋盖轴向延伸出一管状体，管状体管壁上开设有进水孔，管状体内装配一直径大于取样孔孔径的导磁垫，导磁性垫上嵌装胶质垫。

2.根据权利要求1所述的挥发性有机水样一次性定深原位取样瓶，其特征是所述导磁垫轴心处轴向延伸出一柱状体，所述柱状体的高度小于管状体的高度。

3.根据权利要求1或2所述的挥发性有机水样一次性定深原位取样瓶，其特征是所述导磁垫外包覆有胶质层。