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原文传递压差驱动的被动式地下水分层取样装置、取样系统及方法

专利名称：	压差驱动的被动式地下水分层取样装置、取样系统及方法
摘要：	本发明的压差驱动的被动式地下水分层取样装置、取样系统及方法属于场地污染调查与风险评估领域，通过采样器之间设置分层阻隔器，分层阻隔器上设有过水孔和与过水孔配合的呼吸阀。在将取样器和分层阻隔器垂直下入井管装置过程中，呼吸阀在水力作用下能够开启，确保取样器和分层阻隔器能够顺利安装至监测井内指定位置。安装完成后，呼吸阀在重力作用下关闭，对过水孔进行有效封堵，能够有效阻断采样过程中监测井内地下水的上下联通，确保实现精准定深分层采样。整个采样过程未对监测井内地下水造成扰动，样品检测结果更能够表征自然条件下场地地下水的污染状况。取样装置和取样系统开发成本低，操作简单，能够弥补当前采样技术及装置的缺陷。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京市环境保护科学研究院
发明人：	钟茂生;韩丹;姜林;王世杰;赵莹;张瑞环
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010217649.4
公开号：	CN111157294A
代理机构：	北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	单姣;王灵灵
分类号：	G01N1/14;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/14
申请人地址：	100037 北京市西城区北营房中街59号
主权项：	1.一种压差驱动的被动式地下水分层取样装置，其特征在于包括：取样器（1），竖向间隔布置，所述取样器（1）为中空结构并且其侧壁上开设有供污染物渗入取样器（1）内部的孔隙，所述取样器（1）的底部设有取样口（11）；分层阻隔器（2），连接在相邻的取样器（1）之间，所述分层阻隔器（2）包括阻隔膜片（21），所述阻隔膜片（21）上开设有上下贯通的过水孔（22），所述过水孔（22）上方的阻隔膜片（21）上连接有与过水孔（22）配合的呼吸阀（23）；导气管（3），依次连接所有取样器（1）和分层阻隔器（2），所述导气管（3）上设有控制流向为自下而上的单向阀（5）。 2.根据权利要求1所述的压差驱动的被动式地下水分层取样装置，其特征在于：所述取样器（1）包括呈筒状的取样器本体（12）、以及连接在取样器本体（12）顶部和底部的密封盖（13），所述取样器本体（12）的材质为微米级多孔硬质聚乙烯，底部的密封盖（13）上设有取样口（11），顶部和底部的密封盖（13）上对应设有与导气管（3）配合的第一导气管接口（14）。 3.根据权利要求2所述的压差驱动的被动式地下水分层取样装置，其特征在于：顶部的密封盖（13）上还设有排气口（15），所述排气口（15）、导气管（3）和顶部的第一导气管接口（14）之间通过三通接头连通。 4.根据权利要求1所述的压差驱动的被动式地下水分层取样装置，其特征在于：所述阻隔膜片（21）上设有与导气管（3）配合的第二导气管接口（24）。 5.根据权利要求1所述的压差驱动的被动式地下水分层取样装置，其特征在于：所述取样器（1）和分层阻隔器（2）之间通过固定绳（4）连接。 6.根据权利要求1所述的压差驱动的被动式地下水分层取样装置，其特征在于：最底部的取样器（1）底端连接有铅坠（6）。 7.一种压差驱动的被动式地下水分层取样系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的压差驱动的被动式地下水分层取样装置，还包括：井管装置（7），沿井孔中心竖向设置，包括竖向间隔连接的实管（71）和筛管（72），并且最顶部为实管（71），所述井管装置（7）的顶部和底部分别连接有井盖（74）和管堵（73），所述井盖（74）上设有封口（75），所述压差驱动的被动式地下水分层取样装置设置在井管装置（7）内并且最顶部的取样器（1）与井盖（74）之间通过固定绳（4）连接，所述取样器（1）和分层阻隔器（2）分别设置在筛管（72）和实管（71）内；滤料和阻隔装置（8），设置在井管装置（7）外壁与井孔壁之间，包括滤料（81）和阻隔层（82），所述滤料（81）和阻隔层（82）从下至上间隔设置并且最顶层为阻隔层（82），所述滤料（81）设置在筛管（72）外壁与井孔壁之间，所述滤料（81）的顶部和底部均超出筛管（72），所述滤料和阻隔装置（8）还包括密封层（83），所述密封层（83）设置在最顶部的阻隔层（82）顶部的井管装置（7）外壁与井孔壁之间。 8.根据权利要求7所述的压差驱动的被动式地下水分层取样系统，其特征在于：所述滤料（81）为石英砂，所述阻隔层（82）为膨润土泥浆，所述密封层（83）为水泥浆。 9.根据权利要求7所述的压差驱动的被动式地下水分层取样系统，其特征在于：所述滤料（81）的顶部和底部均超出筛管（72）至少0.3m。 10.一种利用如权利要求7-9任意一项所述的压差驱动的被动式地下水分层取样系统进行取样的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、确定地下水取样检测点位并钻探形成井孔；步骤二、将井管装置（7）竖直安装在井孔内，保证井管装置（7）位于井孔中心；步骤三、在井管装置（7）的外壁与井孔壁之间装填滤料和阻隔装置（8），由下至上间隔装填滤料（81）和阻隔层（82），并且最顶部为阻隔层（82），保证滤料（81）装填在筛管（72）的外壁与井孔壁之间；步骤四、待顶部的阻隔层（82）距离地面0.3-0.5m时，停止装填阻隔层（82），然后往阻隔层（82）顶部的井管装置（7）外壁与井孔壁之间倒入密封层（83），直到密封层（83）高出地面0.2-0.3m；步骤五、按照设计采样深度，自上而下将取样器（1）和分层阻隔器（2）间隔连接，关闭所有取样口（11）；步骤六、将分层阻隔器（2）和单向阀（5）通过导气管（3）分别连通后，然后自上而下将导气管（3）分别与取样器（1）连通，并将导气管（3）的顶端与井盖（74）连接；步骤七、将顶部连接到井盖（74）的压差驱动的被动式地下水分层取样装置垂直放入井管装置（7）内，将井盖（74）固定到井管装置（7）顶端的实管（71）上，打开井盖（74）上的封口（75），记录安装完成时间；步骤八、安装完成15天后，关闭井盖（74）上的封口（75），打开井盖（74），将取样器（1）和分层阻隔器（2）提升至地面；步骤九、打开取样器（1）底部的取样口（11），将样品转移至专用样品瓶内，取样完成。
所属类别：	发明专利