土(tu)壤和(he)沈積(ji)物(wu)中的孔(kong)隙水(shui)是(shi)連(lian)接(jie)地表與(yu)地下(xia)水(shui)的“隱形信(xin)使(shi)"，其(qi)化學成(cheng)分直(zhi)接反(fan)映(ying)了區(qu)域(yu)生物(wu)地球(qiu)化學過程、汙(wu)染(ran)物(wu)遷移轉(zhuan)化和(he)生態(tai)系(xi)統(tong)健康(kang)狀況(kuang)。然而，傳(chuan)統(tong)孔(kong)隙水(shui)采樣方法(fa)常面(mian)臨(lin)樣本(ben)易受汙(wu)染(ran)、氧(yang)化敏感組(zu)分(fen)失(shi)真、難以(yi)定點(dian)分(fen)層(ceng)采樣等(deng)難題，影(ying)響(xiang)分析(xi)數(shu)據的準確(que)性(xing)。為(wei)解決這些痛(tong)點(dian)，中科智感（南(nan)京）環(huan)境科技有限公(gong)司(si)自主(zhu)研發(fa)了新(xin)壹(yi)代(dai)抽(chou)濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器（Suction Filter Sampler, SFS）。該(gai)產品(pin)通(tong)過全(quan)路(lu)徑防(fang)氧(yang)化、原(yuan)位負壓(ya)抽濾和(he)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)設(she)計等(deng)創新(xin)，為(wei)獲取真(zhen)實純(chun)凈(jing)的孔(kong)隙水(shui)樣本(ben)提供了優(you)秀方(fang)案。下面(mian)將從(cong)技(ji)術(shu)原(yuan)理(li)、產品(pin)特點(dian)、應用場(chang)景、與(yu)傳統(tong)方法對(dui)比(bi)、同類產品(pin)比(bi)較以(yi)及用戶反(fan)饋等(deng)方面(mian)，對(dui)智感環(huan)境抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器進(jin)行全(quan)面(mian)解析(xi)。
智感環(huan)境抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器的(de)工作原(yuan)理(li)是(shi)在(zai)土(tu)壤或(huo)沈積(ji)物(wu)中插(cha)入(ru)微(wei)孔(kong)濾管(guan)，利用負壓(ya)抽濾將(jiang)孔(kong)隙水(shui)吸入(ru)采樣器，同(tong)時通(tong)過濾膜(mo)過濾去除顆(ke)粒雜質，從而獲(huo)取溶(rong)解(jie)態(tai)的(de)孔(kong)隙水(shui)樣品(pin)。具(ju)體過程為(wei)：在目(mu)標深(shen)度(du)布(bu)設(she)外徑(jing)僅約2.8 mm的多孔(kong)濾管(guan)，通(tong)過連(lian)接(jie)的(de)導(dao)管(guan)施加負壓(ya)（例如(ru)利用註射器(qi)或(huo)真(zhen)空(kong)瓶(ping)產(chan)生吸力），使周圍孔(kong)隙水(shui)透過濾管(guan)上的微(wei)孔(kong)滲(shen)入導管(guan)。濾管(guan)通(tong)常采用孔(kong)徑(jing)約0.40–0.45 μm的高分子微(wei)孔(kong)膜(mo)（如(ru)PVDF材質(zhi)），能夠(gou)截留(liu)大(da)分子有(you)機(ji)物(wu)、細菌和(he)懸浮顆粒，只(zhi)允(yun)許(xu)溶(rong)解(jie)態(tai)的(de)水(shui)和(he)溶(rong)質(zhi)通(tong)過，從而(er)保證(zheng)所(suo)采集(ji)樣品(pin)的(de)純凈度(du)。為(wei)防止(zhi)采樣過程中氧(yang)氣(qi)對(dui)樣品(pin)的(de)氧(yang)化幹擾(rao)，該(gai)采樣器配備(bei)了全(quan)路(lu)徑防(fang)氧(yang)化保護(hu)單元：采樣前(qian)先用高純氮(dan)氣(qi)沖(chong)洗並(bing)排(pai)空(kong)整(zheng)個(ge)管(guan)路(lu)內的空(kong)氣(qi)，然後在持(chi)續惰(duo)性(xing)氣(qi)體氛圍下進(jin)行負(fu)壓(ya)抽濾，使(shi)樣品(pin)自始(shi)至(zhi)終(zhong)不(bu)與(yu)空(kong)氣(qi)接觸(chu)。這壹設(she)計有(you)效避免了如(ru)Fe²⁺、S²⁻、溶(rong)解(jie)態(tai)金屬和(he)揮發(fa)性(xing)有(you)機物(wu)（VOCs）等(deng)易氧(yang)化組分(fen)在(zai)采樣過程中發生變(bian)化，確(que)保分析結果能真實反(fan)映(ying)原(yuan)位環(huan)境狀況(kuang)。總(zong)體(ti)而言(yan)，智感環(huan)境抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器通(tong)過“插(cha)入(ru)濾管(guan) + 負壓(ya)抽吸(xi) + 膜(mo)過濾 + 惰(duo)性(xing)氣(qi)體保(bao)護(hu)"的組(zu)合技術(shu)，實現了對(dui)土(tu)壤/沈積(ji)物(wu)孔(kong)隙水(shui)的原(yuan)位、定量(liang)、低(di)擾(rao)動(dong)采集(ji)。
智感環(huan)境抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器在(zai)設(she)計上突(tu)出(chu)了防(fang)氧(yang)化、高精度(du)過濾和(he)強環(huan)境適應性(xing)等(deng)特點(dian)，具(ju)體(ti)優(you)勢(shi)如(ru)下：
全(quan)路(lu)徑防(fang)氧(yang)化保護(hu)：采用惰(duo)性(xing)氣(qi)體（氮(dan)氣(qi)）預沖(chong)洗和(he)保護(hu)技術(shu)，確(que)保采樣管(guan)路(lu)和(he)容器中無殘(can)留(liu)空(kong)氣(qi)。在負(fu)壓(ya)抽濾過程中，系(xi)統(tong)全(quan)程維(wei)持(chi)惰(duo)性(xing)環(huan)境，使孔(kong)隙水(shui)樣品(pin)與(yu)氧(yang)氣(qi)隔絕。這壹創新(xin)設(she)計有(you)效防止(zhi)了樣品(pin)中易氧(yang)化成(cheng)分（如(ru)亞(ya)鐵離(li)子、硫(liu)化物(wu)、溶(rong)解(jie)態(tai)重(zhong)金屬和(he)揮發(fa)性(xing)有(you)機物(wu)等(deng)）被空(kong)氣(qi)氧(yang)化，從而(er)保(bao)證了後續分(fen)析數據的真實可(ke)靠(kao)。
高性(xing)能微(wei)孔(kong)濾膜(mo)：采樣器的(de)核心(xin)部(bu)件(jian)——濾管(guan)，采用經過特殊親(qin)水(shui)化處理(li)的聚(ju)偏(pian)氟(fu)乙(yi)烯(xi)（PVDF）微(wei)孔(kong)濾膜(mo)。其(qi)孔(kong)徑(jing)嚴(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)在0.40–0.45 μm，能高效截留(liu)大(da)分子有(you)機(ji)物(wu)、細菌和(he)懸浮顆粒，確(que)保采集(ji)到(dao)的樣品(pin)為(wei)純凈(jing)的溶(rong)解(jie)態(tai)溶(rong)液(ye)。同時(shi)，優化的膜(mo)結構賦(fu)予(yu)濾管(guan)高通(tong)量特性(xing)，通(tong)水(shui)效率不(bu)低(di)於(yu)10 mL/(min·cm²)，可在較(jiao)短(duan)時(shi)間(jian)內采集(ji)到(dao)足夠(gou)體積(ji)的(de)水(shui)樣。此外(wai)，PVDF材料(liao)具有(you)優異的化學惰(duo)性(xing)，可(ke)耐(nai)受(shou)pH 1–14的(de)強(qiang)酸(suan)強堿(jian)環(huan)境以(yi)及多種有機溶(rong)劑(ji)，不(bu)會(hui)與(yu)水(shui)樣發生反應，避免(mian)了濾材(cai)對(dui)樣品(pin)的(de)二次汙(wu)染(ran)。
優(you)異(yi)的結構強(qiang)度(du)與(yu)環(huan)境適應性(xing)：為(wei)適應野(ye)外復(fu)雜環(huan)境，濾管(guan)采用復(fu)合增(zeng)強結構，內部(bu)嵌(qian)入高強度(du)碳(tan)纖(xian)維(wei)棒(bang)作(zuo)為(wei)支(zhi)撐，使(shi)濾管(guan)軸向抗(kang)壓(ya)強度(du)高達120 MPa，足以(yi)穿(chuan)透(tou)硬度(du)不(bu)超(chao)過3 MPa的硬質沈積(ji)物(wu)或(huo)密(mi)實土(tu)壤。同時，濾管(guan)和(he)導管(guan)材料(liao)均(jun)經過優化，可在(zai)-40 ℃至(zhi)120 ℃的寬溫(wen)度(du)範(fan)圍內穩(wen)定工作。這意味(wei)著(zhe)采樣器能在嚴(yan)寒(han)、高溫等(deng)惡劣(lie)氣(qi)候條件(jian)下正(zheng)常使(shi)用，並可(ke)耐(nai)受(shou)壹(yi)定(ding)的(de)土(tu)壤摩擦和(he)沖(chong)擊，保(bao)證長期野(ye)外監(jian)測的可靠(kao)性(xing)。
靈(ling)活(huo)的采樣模式(shi)：抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器支(zhi)持(chi)連(lian)續或(huo)間(jian)歇(xie)采樣模式(shi)，可根(gen)據研究需(xu)要(yao)靈(ling)活(huo)選擇。對(dui)於(yu)短(duan)期(qi)實驗(yan)或(huo)定(ding)點(dian)取樣，可采用註射器(qi)或(huo)真(zhen)空(kong)瓶(ping)進(jin)行壹(yi)次性(xing)的(de)間歇采樣；對(dui)於(yu)長期監(jian)測，可連(lian)接(jie)蠕動泵(beng)等(deng)裝置實現連(lian)續自動(dong)采樣，實時(shi)獲(huo)取孔(kong)隙水(shui)的動(dong)態(tai)變(bian)化數據。此外，采樣器各(ge)組件(jian)模塊化設(she)計，可(ke)針對(dui)不(bu)同(tong)應用場(chang)景選配不(bu)同(tong)長度(du)的(de)濾管(guan)、導管(guan)以(yi)及采樣容器（如(ru)標準(zhun)註射器(qi)、真(zhen)空(kong)采水(shui)瓶(ping)或(huo)帶(dai)惰(duo)性(xing)氣(qi)體保(bao)護(hu)的采樣瓶(ping)等(deng)）。這種模塊化和(he)可定(ding)制(zhi)性(xing)使(shi)得產(chan)品(pin)能夠(gou)滿足實驗(yan)室(shi)模擬土(tu)柱、盆(pen)栽試驗(yan)以(yi)及野(ye)外現場(chang)監(jian)測等(deng)多種需(xu)求(qiu)。
操作簡(jian)便與(yu)重(zhong)復(fu)使用：整(zheng)套(tao)裝置結構緊(jin)湊、重(zhong)量輕(qing)，野(ye)外布(bu)設(she)和(he)取樣操作(zuo)簡(jian)便。濾管(guan)插(cha)入(ru)土(tu)壤後，通(tong)過簡(jian)單的負壓(ya)裝置即可(ke)完(wan)成(cheng)取樣，無需(xu)復(fu)雜動力設(she)備(bei)。采樣完(wan)成(cheng)後，濾管(guan)和(he)導管(guan)可用去離(li)子水(shui)沖(chong)洗幹(gan)凈(jing)，晾幹(gan)後可重(zhong)復(fu)使用多次。PVDF濾膜(mo)本(ben)身具(ju)有抗(kang)酸抗(kang)堿、抗(kang)有機溶(rong)劑(ji)的(de)特性(xing)，表面(mian)光滑(hua)不(bu)易(yi)附著汙(wu)染(ran)物(wu)，摩擦系(xi)數(shu)和(he)表面(mian)張(zhang)力(li)極低(di)，易(yi)於(yu)清潔(jie)。因此，單個(ge)采樣器可(ke)在多個(ge)采樣點(dian)或(huo)多次監(jian)測中反復(fu)利用，降低(di)了單次采樣成(cheng)本(ben)。需(xu)要(yao)註意(yi)的(de)是(shi)，在(zai)田(tian)間(jian)長期布(bu)設(she)時應防止(zhi)采樣器受(shou)到鼠害、蟲(chong)咬或(huo)其(qi)他(ta)動物(wu)破壞。
下(xia)表匯總了智感環(huan)境抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器的(de)主要(yao)技(ji)術(shu)參數(shu)：
憑借上述技術(shu)優勢(shi)，智感環(huan)境抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器已(yi)在(zai)多個(ge)領(ling)域(yu)的科(ke)研(yan)和(he)監(jian)測項目(mu)中成(cheng)功(gong)應用，為(wei)不(bu)同(tong)場(chang)景下的孔(kong)隙水(shui)研究(jiu)提供了有(you)力支(zhi)撐。典(dian)型(xing)應用場(chang)景包括(kuo)：
農(nong)業(ye)與(yu)農(nong)田(tian)生態(tai)：在(zai)農(nong)田(tian)土(tu)壤中布(bu)設(she)抽濾式(shi)采樣器，可(ke)定期(qi)采集(ji)不(bu)同(tong)深(shen)度(du)的(de)土(tu)壤孔(kong)隙水(shui)，分析(xi)其中的養(yang)分（如(ru)銨態(tai)氮(dan)、硝(xiao)態(tai)氮(dan)、有(you)效(xiao)磷(lin)等(deng)）和(he)汙(wu)染(ran)物(wu)濃度(du)。這有助(zhu)於(yu)研究土(tu)壤養(yang)分的淋(lin)溶(rong)遷(qian)移(yi)規(gui)律，評估施肥效(xiao)果(guo)並指(zhi)導(dao)精準農(nong)業(ye)管(guan)理(li)。例如(ru)，在稻(dao)田(tian)中應用該采樣器，可(ke)獲取水(shui)稻(dao)根(gen)際土(tu)壤孔(kong)隙水(shui)中氮(dan)磷(lin)養(yang)分和(he)重(zhong)金屬的動態(tai)變(bian)化數據，為(wei)優化施肥、減(jian)少(shao)面(mian)源汙(wu)染(ran)提(ti)供(gong)科學依(yi)據。
濕地與(yu)湖泊(bo)生態(tai)：濕地和(he)湖泊(bo)沈積(ji)物(wu)中的孔(kong)隙水(shui)對(dui)碳氮(dan)磷(lin)等(deng)元素的生物(wu)地球(qiu)化學循(xun)環(huan)具有重(zhong)要影(ying)響(xiang)。利用抽濾式(shi)采樣器，可(ke)以(yi)在濕地灘(tan)塗(tu)、湖泊底(di)泥(ni)中分層(ceng)采集(ji)孔(kong)隙水(shui)，監(jian)測溶(rong)解(jie)氧(yang)、氧(yang)化還(hai)原(yuan)敏感物(wu)質（如(ru)硫化物(wu)）以(yi)及有機質等(deng)隨(sui)深(shen)度(du)的(de)分(fen)布(bu)。這些數(shu)據有助於(yu)揭示濕地“淹(yan)水(shui)-落幹(gan)"周(zhou)期中物(wu)質遷移(yi)轉(zhuan)化機制(zhi)，評估濕地修復(fu)工程的效(xiao)果。目(mu)前(qian)該產(chan)品(pin)已(yi)在(zai)江(jiang)蘇(su)鹽城(cheng)濱海濕地、雲(yun)南(nan)滇池湖(hu)濱濕地等(deng)重(zhong)大(da)生態(tai)修復(fu)項目(mu)中應用，用於(yu)跟(gen)蹤孔(kong)隙水(shui)化學變(bian)化以(yi)評價修復(fu)措(cuo)施的生態(tai)效(xiao)益(yi)。
地下(xia)水(shui)與(yu)汙(wu)染(ran)場(chang)地：在(zai)地下(xia)水(shui)監(jian)測井(jing)或(huo)汙(wu)染(ran)場(chang)地的(de)包氣(qi)帶(dai)、含水(shui)層中，抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器可(ke)用於(yu)獲取不(bu)同(tong)深(shen)度(du)的(de)孔(kong)隙水(shui)樣品(pin)，以(yi)研究(jiu)汙(wu)染(ran)物(wu)在地下(xia)環(huan)境中的遷(qian)移(yi)擴(kuo)散。特別是(shi)在(zai)調(tiao)查(zha)有機(ji)汙(wu)染(ran)場(chang)地時(shi)，采樣器的(de)全(quan)密(mi)閉防氧(yang)化設(she)計能夠(gou)有效(xiao)防止(zhi)揮發(fa)性(xing)有(you)機物(wu)揮發損(sun)失(shi)和(he)還(hai)原(yuan)性(xing)汙(wu)染(ran)物(wu)被氧(yang)化，從而(er)準(zhun)確(que)捕捉地下(xia)水(shui)中汙(wu)染(ran)物(wu)的真實濃(nong)度(du)和(he)分布(bu)。通(tong)過對(dui)多深(shen)度(du)孔(kong)隙水(shui)樣品(pin)的(de)分析，可(ke)以(yi)繪(hui)制(zhi)汙(wu)染(ran)羽(yu)的(de)濃度(du)剖面(mian)圖，為(wei)地下(xia)水(shui)汙(wu)染(ran)溯(su)源和(he)修復(fu)方案(an)設(she)計提(ti)供可靠(kao)依(yi)據。目(mu)前(qian)已(yi)有(you)多家環(huan)境修復(fu)企業(ye)借助(zhu)該采樣器完(wan)成(cheng)了汙(wu)染(ran)場(chang)地的(de)調(tiao)查(zha)與(yu)治(zhi)理(li)項目(mu)。
實驗(yan)室(shi)模擬研究：在(zai)室內土(tu)柱實驗(yan)、根(gen)箱培(pei)養(yang)等(deng)模擬研究中，抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器同(tong)樣大(da)顯身手。研究(jiu)者(zhe)可以(yi)在實驗(yan)土(tu)柱的(de)不(bu)同(tong)高度(du)埋(mai)設(she)采樣器，定(ding)期抽(chou)取孔(kong)隙水(shui)測定各(ge)項指(zhi)標(biao)，從而動態(tai)監(jian)測土(tu)壤-植物(wu)體系(xi)中養(yang)分或(huo)汙(wu)染(ran)物(wu)的遷移(yi)轉(zhuan)化過程。例如(ru)，在盆(pen)栽試驗(yan)中利用該采樣器監(jian)測根(gen)際土(tu)壤溶(rong)液(ye)成(cheng)分變(bian)化，可用於(yu)研究植(zhi)物(wu)對(dui)養(yang)分的吸(xi)收(shou)和(he)對(dui)汙(wu)染(ran)物(wu)的響(xiang)應。相較於(yu)破壞性(xing)采樣方法(fa)，原(yuan)位采樣器能在不(bu)擾(rao)動(dong)土(tu)壤結構的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)多次取樣，獲取連(lian)續的(de)實驗(yan)數(shu)據。
總的來說(shuo)，從農(nong)田(tian)土(tu)壤到濕地沈積(ji)物(wu)、從地下(xia)水(shui)監(jian)測到實驗(yan)室(shi)模擬，智感環(huan)境抽濾式(shi)孔(kong)隙水(shui)采樣器憑(ping)借“微(wei)觀(guan)數(shu)據"的精準捕(bu)獲(huo)能力，正(zheng)在為(wei)宏(hong)觀(guan)環(huan)境決策(ce)和(he)科學研(yan)究(jiu)提(ti)供堅(jian)實的(de)數(shu)據支(zhi)撐。
咨詢電(dian)話(hua)