DE19943606C1

DE19943606C1 - Verfahren zur Beprobung von Gewässern

Info

Publication number: DE19943606C1
Application number: DE1999143606
Authority: DE
Inventors: Dietrich Maier; Markus Geier; Joerg Isele
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1999-09-11
Filing date: 1999-09-11
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2019-09-12

Abstract

Ein Verfahren zur Beprobung von Gewässern durch Einbringen, Füllen eines verschließbaren Gefäßes und Heraufholen desselben an die Wasseroberfläche. Bei dem Verfahren wird ein einseitig verschlossener Schlauch als Gefäß in die zu beprobende Gewässertiefe gebracht, dort von der offenen Seite her mit dem Wasser gefüllt und danach abschnittsweise abgeklemmt und an der Klemmstelle zugeschweißt. Der auf einen rohrförmigen Träger aufgebrachte Schlauch wird von dessen einer Seite abgezogen und das Wasser mittels einer Pumpe von der anderen Seite des Trägers her durch diesen dem Schlauchinneren zugeführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bepro bung von Gewässern gemäß Oberbegriff des An spruches 1.

Für die Beurteilung von Gewässern werden Wasserproben aus verschiedenen charakteristischen Schichten bzw. Wassertie fen benötigt. Durch den zur Wasseroberfläche hin abnehmen den Druck und die veränderte Temperatur ändert sich die Löslichkeit der Gase in der Wasserprobe. Neben der flüssi gen Phase der Probe ist natürlich auch die Gasphase von großem Interesse.

Bei einem bekannten System wird der Probenehmer in die ge wünschte Tiefe abgelassen und dabei immer durchflutet. Ein am Seil herabfallendes Gewicht löst dann einen Verschließ mechanismus aus. Für ein genaues Profil muß dabei jedoch sehr häufig geschöpft werden, was sehr lange dauert und da zu führt, daß das Boot abdriftet. Es kann nicht sicher ge stellt werden, daß die Leine immer senkrecht nach unten führt. Unterschiedliche Winkel führen zu erheblichen Tie fenmeßfehlern. Es ist kaum möglich, sehr eng benachbarte Proben zu nehmen. Der Füllvorgang leidet stark unter Zufäl ligkeiten, denn die Wasserprobe stammt allenfalls aus der weiteren Umgebung der gewünschten Stelle. Kontaminationen können verschleppt werden. Die Probe muß praktisch immer in andere Gefäße umgefüllt werden, was die Gefahr der Ver schleppung von Kontaminationen oder Verlust der Gasphase mit sich bringt. Für die Erfassung der Parameter Druck, Temperatur etc. bei der Probenahme benötigt man ein eigenes System. Es ist nicht möglich, bei der Probenahme Grenz schichten mit Temperatursprüngen etc. zu entdecken und dort gezielt zu beproben.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der WO 98/12 531 A1 bekannt. Die Druckschrift beschreibt ein Verfahren zur Beprobung von Gewässern durch Einbringen eines ver schließbaren Gefäßes in verschiedenen Gewässertiefen, Fül len, Verschließen und Heraufholen desselben an die Wasser oberfläche, wobei ein einseitig verschlossener Schlauch als Gefäß in die zu beprobende Gewässertiefe gebracht wird, dort von der offenen Seite her mit dem Wasser gefüllt und danach verschlossen wird.

Ein ähnliches Verfahren ist aus der DE 32 35 946 A1 be kannt.

Ferner ist aus der DE 27 53 865 A1 ein Probennahmeverfahren bekannt, bei dem Milch abschnittsweise in einen Schlauch gefüllt wird, wonach dieser abgeklemmt und an der Klemm stelle zugeschweißt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend von DE 32 35 946 A1 ein Verfahren zu Beprobung von Gewäs sern anzugeben, das die genannten Nachteile nicht mehr auf weist und es gestattet, Proben aus genau definierten Gewäs serpositionen ohne Verfälschung zu entnehmen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Aus gestaltung des Verfahrens ist im Unteranspruch beschrieben.

Einzelheiten des Verfahrens werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

die Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des Verfahrens und

die Fig. 2 einen Wasserprobensammler, mit dem das Verfah ren ausgeübt wird.

Das Verfahren dient zur Beprobung von Gewässern, wobei ein verschließbares Gefäß in verschiedene Gewässertiefen abge senkt und dort gefüllt wird. Dies geschieht dadurch, daß ein längeres Stück eines einseitig verschlossenen Folien schlauches 1 als Gefäß mit einem tauchfähigen Gerät, einem sogenannten Wasserprobensammler oder Roboter in die zu be probende Gewässertiefe gebracht wird, dort von der offenen Seite her mit dem Wasser 2 aus der Umgebung gefüllt und da nach abschnittsweise abgeklemmt und an der Klemmstelle 3 mit einer Schweißzange 6 wieder zugeschweißt wird (siehe die Fig. 1). Dadurch bildet sich anstatt des durchgehenden Schlauches eine Reihe von verschlossenen Beuteln bzw. Fo lienbehältnissen 4, die jeweils eine Probenmenge 5 enthal ten. Das Befüllen der Beutel 4 bzw. des Schlauches 1 ge schieht dadurch, daß der auf einen rohrförmigen Träger 7 zum Beispiel zieharmonikaartig aufgebrachte Schlauch 1 von dessen einer Seite 8, dem Austrittsende abgezogen und das Wasser 2 über einen Verbindungsschlauch 11 mittels einer Pumpe 10 von der anderen Seite 9 des Trägers 7 her durch diesen dem Schlauchinneren zugeführt wird. Das Ab- bzw. Zuschweißen des Schlauches 1 durch Zusammenklemmen mit der Schweißzange 6 erfolgt dabei, in Strömungs- bzw. Füllrichtung gesehen, hinter dem Träger 7. Um das bzw. an dem einen Ende 8 das Austrittsendes des Trägerrohres 7 ist eine über dessen Um fang hinausragende Dichtung 12 angebracht, die ein Rücklau fen des aus dem Trägerrohr in den Schlauch 1 fließenden Wassers in den Zwischenraum zwischen dem Schlauch 1 und dem Trägerrohr 7 verhindert.

Mit dem Verfahren kann sehr schnell ein komplettes Profil sowohl horizontal als auch vertikal beprobt werden, ohne daß dieser Vorgang durch Heraufziehen des Schöpfers unter brochen wird. Hierdurch wird insbesondere bei Tiefseeproben ein beachtlicher Zeitgewinn erzielt. Die Proben können in jeder gewünschten Wassertiefe gefüllt und endgültig in ein sehr billiges Gefäß abgepackt und unmittelbar danach im Boot eingefroren werden. Alle Teile der Apparatur werden in der jeweiligen Tiefe mit dem Wasser der Umgebung gespült, so daß Verschleppungen nahezu ausgeschlossen sind. Ein Ver lust der Gasphase ist ausgeschlossen. Die Wasserprobe wird unter dem hydrostatischen Druck, unter dem sich die Schöpf einrichtung befindet, verpackt. Ausgasungen beim Transport der Folienbeutel zur Wasseroberfläche wirken sich nicht ne gativ aus. Der Folienbeutel kann unmittelbar nach der Pro benahme wie ein Septum angestochen werden, um eine Gasprobe zu entnehmen. Die Proben können in beliebiger Tiefe und be liebiger Menge entnommen werden. Durch eine Druckmessung wird die wahre Tiefe ermittelt. Druck und Temperatur und gegebenenfalls ein Videobild stehen dem Bedienungspersonal jederzeit online zur Verfügung. Dadurch kann eine Probenah me ganz gezielt erfolgen.

In der Fig. 2 ist ein Wasserprobensammler ohne den Folien schlauch 1 und die weiteren Schlauchverbindungen oder Lei tungen schematisch dargestellt, mit welchen Unterwasserpro ben nach dem im vorstehenden beschriebenen Verfahren genom men werden können. Der Wasserprobensammler weist einen Rah men 13 auf, an dessen einer Längsseite das Tägerrohr 7 an geordnet ist, dessen Austrittsende 8 dem Rahmeninneren zu gewendet ist. Hinter dem Austrittsende 8 sitzt die Schweiß zange 6, die durch einen Hydraulikzylinder 14 betätigt wird. Hinter der Schweißzange 6 ist unter dem Rahmen 13 ein Netz 15 gespannt, auf welchem die Beutel 4 nach dem Ab schweißen zu liegen kommen. Die Pumpe 10 mit einem Druckbe hälter 16 ist auf der anderen Seite des Rahmens 13 ange bracht. Auf den Rahmen 13 befinden sich weiterhin die Steuerung 17, die Sensorik 18 für Druck und Temperatur, ein Feinfilter 21 für Umgebungswasser, eine Beleuchtung 19, so wie eine Videokamera 20. Neben dem Trägerrohr 7 ist ein Pumpzylinder 22 mit seinem Betätigungszylinder 23 angeord net.

Claims

1. Verfahren zur Beprobung von Gewässern durch Einbringen eines verschließbaren Gefäßes in verschiedene Gewässer tiefen, Füllen, Verschließen und Heraufholen desselben an die Wasseroberfläche, wobei ein einseitig ver schlossener Schlauch (1) als Gefäß in die zu beprobende Gewässertiefe gebracht wird, dort von der offenen Seite her mit dem Wasser (2) gefüllt und danach verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der einseitig verschlossene Schlauch (1) nach dem Füllen mit Wasser zum Verschließen abschnittsweise abgeklemmt und an der Klemmstelle (3) zugeschweißt wird und
b) der auf einen rohrförmigen Träger (7) aufgebrachte Schlauch (1) von dessen einer Seite (8) abgezogen und das Wasser (2) mittels einer Pumpe (10) von der ande ren Seite (9) des Trägers (7) her durch diesen dem Schlauchinneren zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung als Wasserprobensammler verwendet wird, die die folgenden Merk male aufweist:

a) einen Rahmen (13), an dessen einer Längsseite das Trä gerrohr (7) angeordnet ist, dessen Austrittsende (8) dem Rahmeninneren zugewendet ist,
b) hinter dem Austrittsende (8) sitzt eine Schweißzange (6), die durch einen Hydraulikzylinder (14) betätigt wird, und
c) hinter der Schweißzange (6) ist unter dem Rahmen (13) ein Netz (15) gespannt, auf welchem die einzelnen Beutel (4) nach dem Abschweißen zu liegen kommen.