水样采集器
发布时间:2016年06月16日      来源:上海市向明中学

前言


    我曾经参加过一次华东师范大学治理校内河道的采样分析工作,通过在一旁的观察,我发现采集水样回实验室分析的确是一个不小的问题,在采样过程中,最为重要的采样工具反而成为了妨碍工作顺利进行的绊脚石,一旁负责采样的老师学生都不得不用一种非常僵硬的姿势来完成采样,时而蹲下,时而又得努力向上回收采样工具,由于采样的工具本身就非常沉重,所以只一会儿工夫,那位同学已经十分疲劳了,由此我想到,如果只身一人在野外采样,如此高负荷的工作岂非十分吃力?如果能够设计出更好的采样工具就好了。

正文


    经过了解,我得知在环境保护工作中对河水的水质进行调查,就要求对不同深度的河水进行定期取样分析,至少在水下50厘米乃至更深处采取样品进行分析,这就要专门的采样装置,如何才能简化这一繁琐的过程呢?以下是我对我研制出来的五中采样工具的简要介绍:

长臂注射器式样


    医院用的最大注射器是60mL,由于抽取河水欠短,我可以将其接长。用一根粗有机玻璃管与注射器自外壳相连;另用一根细有机玻璃管与注射器的活塞柄相联,(如图一)只要将它插入河水中在一定的深度处用手按住粗管,另一手抽动细管即可。它的优点是使用方便,缺点是不适用于抽深处的河水。由于长度过大,这种采样工具未必适用于野外实地考察,但是市区内水域浅水采样却已经足够,而且取材简单,使用方便,有一定范围内有较高的实用价值。



软管筒式


    它由三个部分构成,上部是一个大号的注射器,中段是一根橡皮软管,下端是一只两面有孔的圆筒(如图二)。在使用时只需要将圆筒用绳将圆筒吊在水下一定的深度处后用手抽动注射器即可取样。然而,在实际应用中,我却发现当下方的浮桶过于庞大时,如此的采样就比较麻烦了,下放的水桶常常由于过重而下沉。所以这种方法并不可取。

    用这种方式要注意一个问题:如果注射器的容积小于圆筒的容积,则不能如图二(1)的方式取样,因为这时无法分次抽出筒中的空气,这时只有按照图二(2)这样放置取样工具,抽动注射器数次即可将圆筒内注满水样。这样的话应该用重物将圆筒一端沉下,另一端上浮,而提取的水样是上端所对应的深度。但这样一来取样深度就难以控制,并且浮桶受到水流的影响很大,使用也不方便。

    是否有办法让圆筒不翻转从而达到上述效果呢?在与指导老师商量后,我们认为这是可行的,且并不复杂,依照图二(3)的形状就可以轻易实现这样的效果,在将注射器活塞推进时会将圆筒中的气体排出,这样重复数次即可让圆筒内充满水样。如果要改变采样深度,只需更换软管即可。


多点取样棒


    上述两种方法都必须要按深度一一取样,且一个人单独操作有一定难度,如果需要在不同深度河水多点取样就不方便了,为此我发明了多点取样棒,结构如图三(1),它是一根有多个隔层多孔的细棒插在一根有多个孔

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