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摘要
本实用新型公开了一种人工湿地基质中水质取样装置，它包括两端敞口的取样管和活塞式真空取样器，所述取样管的上下两端内壁上均开设有内螺纹，取样管下部内螺纹的上部侧壁上开设有进液孔，取样管上部内螺纹的下方侧壁上设置有导流管，导流管通过软管与取样器相连接，软管的两端分别通过管卡固定在导流管和取样器上；取样管的内腔中装配有支杆，支杆的顶部和底部均设置有与取样管内壁上的内螺纹相适配的外螺纹，支杆的中部外径小于取样管的内径；取样管的外壁上套装有定位卡环。本实用新型通过采样装置精准采集基质中的水样，并将水样注入检测装置进行检测，全程为无氧环境，样品不与大气接触，保证了检测数据的精确度。
权利要求
1.一种人工湿地基质中水质取样装置，它包括两端敞口的取样管（1）和活塞式真空取样器（7），其特征在于：所述取样管（1）的上下两端内壁上均开设有内螺纹，取样管（1）下部内螺纹的上部侧壁上开设有进液孔（4），取样管（1）上部内螺纹的下方侧壁上设置有导流管（3），导流管（3）通过软管（8）与取样器（7）相连接，软管（8）的两端分别通过管卡固定在导流管（3）和取样器（7）上；取样管（1）的内腔中装配有支杆（5），支杆（5）的顶部和底部均设置有与取样管（1）内壁上的内螺纹相适配的外螺纹，支杆（5）的中部外径小于取样管（1）的内径；取样管（1）的外壁上套装有定位卡环（2）。
2.根据权利要求1所述的人工湿地基质中水质取样装置，其特征在于：所述定位卡环（2）包括环体（201），环体（201）的侧壁上安装有卡紧螺丝（203），环体（201）的底部焊接有圆环形底盘（202）。
3.根据权利要求2所述的人工湿地基质中水质取样装置，其特征在于：所述底盘（202）的外径为环体（201）直径的2-3倍。
4.根据权利要求1或2或3任一项所述的人工湿地基质中水质取样装置，其特征在于：所述进液孔（4）距离取样管（1）内壁下部的内螺纹顶端1-2mm。
5.根据权利要求4所述的人工湿地基质中水质取样装置，其特征在于：所述支杆（5）顶部和底部的外螺纹长度与取样管（1）内壁上的内螺纹的长度相等。
6.根据权利要求5所述的人工湿地基质中水质取样装置，其特征在于：所述取样管（1）的外管壁上设有刻度。
7.根据权利要求6所述的人工湿地基质中水质取样装置，其特征在于：所述支杆（5）的顶端安装有螺帽，底端设置有锥形的刃脚（6）。
8.根据权利要求7所述的人工湿地基质中水质取样装置，其特征在于：所述软管（8）的中部安装有锁止阀（9）。
说明书
人工湿地基质中水质取样装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及环境监测技术领域，具体的说是一种人工湿地基质中水质取样装置及取样测量方法。
背景技术
[0002]基质是污水人工湿地生态净化系统中微生物及其种群栖息、生存、繁衍、代谢的物质载体。研究表明：在人工湿地基质床环境中显著存在着缺氧区、厌氧区、好氧区。其中缺氧区、厌氧区、好氧区各分区大小和分区比例对人工湿地净化效果有一定的影响。因此优化人工湿地结构设计，合理设计缺氧区、厌氧区、好氧区分区大小并充分培育与之相适应的微生物种群（缺氧区以兼性微生物为优势种属，厌氧区以厌氧微生物为优势种属，好氧区以好氧微生物为优势种属）可以看做是人工湿地系统利用A2O（即缺氧—厌氧—好氧）污水处理技术原理对其净化功能的工程强化措施，改善了湿地系统对COD（化学需氧量）、TN（总氮）、TP（总磷）的去除效果。
[0003]在人工湿地结构设计相关科学研究中，充分认识湿地系统中缺氧区、厌氧区、好氧区的主体功能及其与设计、运行参数之间的内在规律，并通过设计、运行优化对系统有益功能施加强化是目前研究探索的方向之一。因此测定人工湿地基质床环境中氧浓度分布特征与进水水质、渗透速率，目标污染物去除率、植物根系发育程度之间的协同关系是进行此类研究必不可少的一个重要环节。
[0004]为了测绘人工湿地基质床环境中氧浓度分布图，需要在基质床中布设大量的测量点矩并检测各点矩处的氧浓度。研究实践中常采用原位检测法，即在检测点矩处埋设氧传感器，氧传感器通过信息数据线与基质外部的数据采集器相连，实时动态地检测该点的氧浓度。原位检测法在实际操作中存在诸多困难。（1）由于测绘氧浓度分布图需要相当数量级的测量数据，因此测量点矩布设相对密集，这样造成需要埋设的氧传感器数量庞大，初期投入费用高昂；（2）氧传感器之间距离较近，相互不便容错；（3）成束的信息数据线在引出时穿透基质床，干扰湿地系统原生的渗流形态；（4）氧传感器没有自动清洗功能，粘附在传感器上的污物会导致检测数据不准；（5）氧传感器长期埋置在基质床中，传导膜容易损坏，不容易保养，维修，更换。如果采用取出传感器，维护后再植入的方法，则湿地系统的生态，动力学联系被破坏，使前后研究之间的关联性无法得到体现。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种人工湿地基质中水质取样装置，在封闭、无触氧环境下完成基质水质取样，水样全程不与大气接触，能够准确地反应基质中水样的溶氧检测指标。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
[0007]一种人工湿地基质中水质取样装置，它包括两端敞口的取样管和活塞式真空取样器，所述取样管的上下两端内壁上均开设有内螺纹，取样管下部内螺纹的上部侧壁上开设有进液孔，取样管上部内螺纹的下方侧壁上设置有导流管，导流管通过软管与取样器相连接，软管的两端分别通过管卡固定在导流管和取样器上；取样管的内腔中装配有支杆，支杆的顶部和底部均设置有与取样管内壁上的内螺纹相适配的外螺纹，支杆的中部外径小于取样管的内径；取样管的外壁上套装有定位卡环。
[0008]优选的，所述定位卡环包括环体，环体的侧壁上安装有卡紧螺丝，环体的底部焊接有圆环形底盘。
[0009]优选的，所述底盘的外径为环体直径的2-3倍。
[0010]优选的，所述进液孔距离取样管内壁下部的内螺纹顶端1-2mm。
[0011]优选的，所述支杆顶部和底部的外螺纹长度与取样管内壁上的内螺纹的长度相等。
[0012]优选的，所述取样管的外管壁上设有刻度。
[0013]优选的，所述支杆的顶端安装有螺帽，底端设置有锥形的刃脚。
[0014]优选的，所述软管的中部安装有锁止阀。
[0015]本实用新型的工作过程为：
[0016]组装取样装置：将定位卡环套在取样管的外壁上，调整至定位卡环底部的圆盘的下表面至进液孔的高度与待取样深度相同，调整卡紧螺栓将定位卡环固定牢固；在支杆和取样管的螺纹部位涂抹凡士林后，将支杆与取样管进行装配，支杆下部的外螺纹与取样管下部的内螺纹旋转装配至支杆下部的外螺纹封堵住进液孔后停止旋转；将取样器和导流管用软管连接好，软管的两端用管卡固定牢靠；
[0017]取样：将取样管垂直插入人工湿地基质床中，直至定位卡环底部的圆盘的下表面与基质床表面相贴敷，此时取样管下部的进液孔对正取样位置，拉动取样器的活塞，将取样管腔体内的空气排出并锁紧软管上的锁止阀；再次旋转支杆继续下转，进液孔暴露于基质床水环境中，形成了从基质床水环境→进液孔→取样管腔体→导流管→软管→取样器的封闭水流通道，避免了取样过程中水样与大气氧环境的接触；打开锁止阀并匀速拉动取样器的活塞，将水样吸入取样器中；取样结束后，关闭锁止阀，将软管与导流管连接处的管卡打开，软管从导流管上取下。
[0018]本实用新型采样过程，全程为无氧环境，样品不与大气接触，样品保持了在基质中的原貌，保证了检测数据的精确度。
[0019]本实用新型中支杆的两端设置与取样管内壁上的内螺纹相适配的外螺纹，工作时与取样管两端的内螺纹丝扣连接，一方面对取样管的底端起到支撑作用，防止取样管插入基质床时取样管底端受力压扁，另一方面对取样管底端起到密封作用，使取样管与支杆的中部形成一个封闭的腔体；组装支杆和采样管前，在支杆和采样管的螺纹部位涂抹凡士林，能够增强连接处的气密性；支杆最前端带锥形刃脚，确保取样管可以顺利插入到基质床中。
[0020]本实用新型中定位卡环自由穿套在取样管上，卡环上有卡紧螺丝和面积较大的圆环形底盘，卡紧螺丝用作把环体紧固在取样管指定的位置上，阻止环体沿取样管上下滑动，进而限定取样管插入到人工湿地基质床指定深度的位置；圆环形底盘相对具有较大的平面面积，当其下表面与基质床表面贴敷时，较大面积能起到分散应力的作用，防止取样操作过程中不可预期的外力振动使业已插入到指定深度的取样管插入过深，超出取样位置。
附图说明
[0021]图1是本实用新型中取样装置的结构示意图；
[0022]图2是取样管的结构示意图；
[0023]图3是定位卡环的结构示意图；
[0024]图4是支杆的结构示意图；
[0025]图中：1、取样管，2、定位卡环，201、环体，202、圆环形底盘，203、卡紧螺丝，3、导流管，4、进液孔，5、支杆，6、刃脚，7、取样器，8、软管，9、锁止阀。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0027]如图1至图4所示的一种人工湿地基质中水质取样装置，它包括两端敞口的取样管1和活塞式真空取样器7，取样管1的上下两端内壁上均开设有内螺纹，取样管1下部内螺纹的上部侧壁上开设有进液孔4，取样管1上部内螺纹的下方侧壁上设置有导流管3，导流管3通过软管8与取样器7相连接，软管8的两端分别通过管卡固定在导流管3和取样器7上；软管8的中部安装有锁止阀9。取样管1的内腔中装配有支杆5，支杆5的顶部和底部均设置有与取样管1内壁上的内螺纹相适配的外螺纹，支杆5的中部外径小于取样管1的内径；取样管1的外壁上套装有定位卡环2。
[0028]定位卡环2包括环体201，环体201的侧壁上安装有卡紧螺丝203，环体201的底部焊接有圆环形底盘202，底盘202的外径为环体201直径的2-3倍。
[0029]进液孔4距离取样管1内壁下部的内螺纹顶端1-2mm。
[0030]支杆5顶部和底部的外螺纹长度与取样管1内壁上的内螺纹的长度相等。支杆5的顶端安装有螺帽，底端设置有锥形的刃脚6。
[0031]支杆5和取样管1均由金属材料制备而成，取样管1的外壁上设有刻度，便于精准取样。
[0032]本实用新型的工作过程为：
[0033]组装取样装置：将定位卡环2套在取样管1的外壁上，调整至定位卡环2底部的圆盘202的下表面至进液孔4的高度与待取样深度相同，调整卡紧螺栓203将定位卡环2固定牢固；在支杆5和取样管1的螺纹部位涂抹凡士林后，将支杆5与取样管1进行装配，支杆5下部的外螺纹与取样管1下部的内螺纹旋转装配至支杆5下部的外螺纹封堵住进液孔4后停止旋转；将取样器7和导流管3用软管8连接好，软管8的两端用管卡固定牢靠；
[0034]取样：将取样管1垂直插入人工湿地基质床中，直至定位卡环2底部的圆盘202的下表面与基质床表面相贴敷，此时取样管1下部的进液孔4对正取样位置，拉动取样器7的活塞，将取样管1腔体内的空气排出并锁紧软管8上的锁止阀9；再次旋转支杆5继续下转，进液孔4暴露于基质床水环境中，形成了从基质床水环境→进液孔4→取样管1腔体→导流管3→软管8→取样器7的封闭水流通道，避免了取样过程中水样与大气氧环境的接触；打开锁止阀9并匀速拉动取样器7的活塞，将水样吸入取样器7中；取样结束后，关闭锁止阀9，将软管8与导流管3连接处的管卡打开，软管8从导流管3上取下。
[0035]本实用新型采样过程，全程为无氧环境，样品不与大气接触，样品保持了在基质中的原貌，保证了检测数据的精确度
