一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法，其步驟包括a.雪坑采樣工具、器具和樣品瓶的清洗；b.雪坑地點的選??；c.雪坑的挖掘；d.采樣斷面的挖掘；e.采樣；f.樣品的包裝。本發(fā)明設(shè)計合理，能有效避免雪坑采樣過程各個環(huán)節(jié)造成的痕量元素污染，方便、高效地采集潔凈雪坑樣品，獲得可靠、有價值的雪坑痕量元素數(shù)據(jù)。
【專利說明】
一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法，應(yīng)用于雪冰痕量元素研究領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]雪坑采樣對于研究痕量元素的季節(jié)變化特征、年際變化和現(xiàn)代大氣痕量元素的污染狀況及其來源具有重要作用。但早期獲得的可靠數(shù)據(jù)卻非常有限，這主要是因為極地和山地冰川表面積雪中痕量元素的濃度非常低，甚至低于pg/g(l(T12g/g)水平，加之野外現(xiàn)場條件極端惡劣，在野外現(xiàn)場雪坑樣品的采集不規(guī)范，雪坑樣品極易受到污染，因此采用合適的雪坑采樣方法，對采集雪坑潔凈樣品，用于痕量元素記錄研究就顯得尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法:在野外條件下采用標準化的采樣流程和嚴格的防污染措施，從而有效避免雪坑采樣過程各個環(huán)節(jié)可能造成的痕量元素污染，方便、高效地采集潔凈雪坑樣品，獲得可靠、有價值的雪坑痕量元素數(shù)據(jù)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法，其特征包括以下步驟:a.雪坑采樣工具、器具和樣品瓶的清洗:在超凈實驗室提前清洗雪坑采樣的鋁锨、塑料锨、刮板、采樣管、塑料錘等工具、器具和樣品瓶并用酸洗干凈的雙層塑料袋進行包裝、標記和裝箱；b.雪坑地點的選取:雪坑的地點選擇冰川上部積累區(qū)平坦區(qū)域，距離科考營地上風(fēng)向處100?300 m;c.雪坑的挖掘:采樣人員穿戴潔凈服裝，手持鋁锨迎風(fēng)沿雪坑掘進方向逐步向前挖出一個長2?3 m、寬1.5?2 m的雪坑；d.采樣斷面的挖掘:用塑料锨和特氟龍刮板從雪坑背風(fēng)一側(cè)由上至下分別挖去20 cm和10 cm厚雪層至雪坑底部，最后露出的垂直斷面即為采樣斷面；e.采樣:采樣前，沿采樣斷面垂直放置塑料直尺作為采樣的深度標尺;采樣的分辨率為5 cm，采樣的順序是從雪坑底部作為第一層第一個采樣點，將采樣管開口端水平推入雪層取樣，取樣后從雪層抽出采樣管，將前2?3次采集雪樣從采樣管倒出以清洗采樣管，然后， 向上按逐層采樣方向順序采樣，每一層采樣則按從左至右的單層采樣方向順序采樣；f.樣品的包裝:采樣結(jié)束后樣品瓶用雙層塑料袋密封包裝并裝箱，在冷凍條件下運輸至超凈實驗室進行分析。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:1、雪坑的采樣點選擇距離科考營地上風(fēng)向1〇〇?300 m，這樣可以避免科考人員和發(fā)電機等造成的人為污染。工作人員挖雪坑時迎風(fēng)向前掘進，這樣可以保證采樣斷面一側(cè)始終保持干凈，避免工作人員的人為污染。采樣斷面選擇雪坑上風(fēng)向的背側(cè)，可以有效避免風(fēng)吹雪造成采樣斷面和采樣過程的污染。
[0007]2、雪坑用鋁锨挖好后，繼續(xù)用酸洗干凈的塑料锨和塑料刮板分別從上至下挖掉20 cm和10 cm厚可能污染的雪層，這樣可以最大限度保證采樣斷面的潔凈，從而保證采集的樣品沒有受到污染。
[0008]3、采樣管管身的外徑5 cm與采樣分辨率一致，且同一層位采樣點和不同層位采樣點相互間隔皆為5 cm。這樣可以防止相鄰采樣點邊緣相互穿透，避免水平和垂直方向上前后樣品的交叉污染。
[0009]4、從底部開始依次向上采樣，摒棄雪坑上部采樣做法，避免雪坑上部掉落的雪很可能造成下層尚未采集雪層的污染。
[0010]4、雪坑每一層先采樣2?3次并棄去以清洗采樣管，這樣可以保證采集的雪樣最大限度保持原始狀態(tài)，保證研究積雪中痕量元素結(jié)果的真實性和可靠性。
[0011]5、本發(fā)明標準化的采樣方法和各種防污染措施最大限度減少了雪樣污染的幾率， 保證了每個樣品采集條件的同一性。該方法不但適用于痕量元素樣品采集，同樣適用于氫氧同位素、主要陰陽離子和微粒樣品的采集，可以在同一個雪坑采樣斷面進行平行采樣，這樣可以大大減少野外工作量，也便于將來不同化學(xué)指標對比時的可比性。【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明雪坑采樣示意圖。
[0013]圖中:1、雪坑，2、風(fēng)向，3、雪坑掘進方向，4、采樣斷面，5、深度標尺，6、逐層采樣方向，7、單層采樣方向，8、采樣點?！揪唧w實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法，其步驟包括:(1)雪坑采樣工具、器具和樣品瓶的準備和清洗:在超凈實驗室，用稀硝酸洗干凈雪坑采樣的鋁锨、塑料锨、刮板、采樣管、塑料錘等工具，并用雙層塑料袋進行包裝、標記和裝箱； 此外采樣所需要的防寒服、潔凈服、一次性塑料手套、口罩等也要在實驗室與采樣工具包裝在一起，方便米樣時取用；(2)雪坑地點的選取:雪坑1的地點選擇冰川上部積累區(qū)平坦區(qū)域，并且距離科考營地上風(fēng)向2處100?300 m，避免科考人員和發(fā)電機等造成的人為污染；(3)雪坑的挖掘:采樣人員在防寒衣外穿潔凈服裝，戴潔凈的一次性口罩和一次性塑料手套，手持清洗干凈的鋁锨迎風(fēng)向2站立沿雪坑掘進方向3(與風(fēng)向2平行相向)逐步向前推進挖出一個長2?3 m、寬1.5?2 m的雪坑1，雪坑1深度取決于積雪厚度；(4)采樣斷面的挖掘:雪坑1挖好后，更換新的潔凈一次性塑料手套用酸洗干凈的塑料锨從雪坑1背風(fēng)一側(cè)由上至下挖去20 cm厚雪層至雪坑1底部，然后用酸洗干凈的特氟龍刮板由上至下進一步刮掉約10 cm厚的雪層至雪坑1底部，最后露出的垂直斷面即為潔凈的采樣斷面4;在整個雪坑1和采樣斷面4的挖掘過程中，工作人員要注意始終站在采樣斷面4的后面，這樣才能保證最終的采樣斷面4沒有受到人為污染；(5)采樣:雪坑采樣斷面4挖好后，要盡快開始采樣，一方面防止風(fēng)吹雪灌進雪坑1影響采樣，另一方面也可以防止采樣斷面4在空氣中暴露時間太長，造成新的污染;采樣時兩個工作人員互相配合，可以加快采樣過程，縮短采樣時間;采樣前，沿采樣斷面4垂直放置塑料直尺作為采樣的深度標尺5;采樣的分辨率為5 cm，采樣的順序是從雪坑1底部作為第一層向上按逐層采樣方向6順序采樣，每一層采樣則按從左至右的單層采樣方向7順序采樣； 采樣時采樣人員戴上新的潔凈一次性塑料手套，迎風(fēng)而立，面向采樣斷面4,手持酸洗干凈的圓柱狀塑料采樣管(外徑5 cm，內(nèi)徑4.5 cm，長度35 cm)封閉端從采樣斷面4的底部第一層左側(cè)第一個采樣點8處開始將采樣管開口端水平推入雪層取樣，雪樣在采樣管推進的過程中進入采樣管內(nèi)部，取樣后從雪層抽出采樣管，讓采樣管開口端朝下，用塑料錘從上部輕輕擊打采樣管封閉段，將前2?3次采集雪樣從采樣管倒出并棄去以清洗采樣管，然后繼續(xù)采集。如采樣管遇到冰層或阻力較大時，左手持采樣管，右手持清洗干凈的塑料錘擊打采樣管封閉端，讓采樣管深入雪層;第一層完成后，采集第二層時，把采樣管向右水平移動，與底部第一層錯開5 cm間隔采樣，按上述方法繼續(xù)采樣，保證每個采樣點8在垂直和水平方向上都相互間隔5 cm;如此，每一層從左開始向右水平移動間隔采樣，每層前2?3次采集雪樣棄去以清洗采樣管，依此類推，采集完采樣斷面4的樣品。最后將正式采集的雪樣轉(zhuǎn)入酸洗干凈的500 ml低密度聚乙烯廣口樣品瓶。[〇〇15](6)樣品的包裝:采樣結(jié)束后樣品瓶先用一層酸洗干凈的低密度聚乙烯塑料袋進行包裝，然后用酸洗干凈的橡皮筋把第一層塑料袋開口端捆綁扎緊，此后用第二層酸洗干凈的低密度聚乙烯塑料袋包裝并用橡皮筋扎緊袋口，最后將塑料包裝袋裝箱，在冷凍條件下運輸至超凈實驗室進行分析。
【主權(quán)項】
1.一種野外現(xiàn)場雪坑采樣方法，其特征包括以下步驟:a.雪坑采樣工具、器具和樣品瓶的清洗:在超凈實驗室提前清洗雪坑采樣的鋁锨、塑 料锨、刮板、采樣管、塑料錘等工具、器具和樣品瓶并用酸洗干凈的雙層塑料袋進行包裝、標 記和裝箱；b.雪坑地點的選取:雪坑(1)的地點選擇冰川上部積累區(qū)平坦區(qū)域，距離科考營地上 風(fēng)向(2)處HKK300 m;c.雪坑的挖掘:采樣人員穿戴潔凈服裝，手持鋁锨迎風(fēng)沿雪坑掘進方向(3)逐步向前 挖出一個長2?3 m、寬1.5?2 m的雪坑(1);d.采樣斷面的挖掘:用塑料锨和特氟龍刮板從雪坑背風(fēng)一側(cè)由上至下分別挖去20 cm和10 cm厚雪層至雪 坑底部，最后露出的垂直斷面即為采樣斷面(4);e.采樣:采樣前，沿采樣斷面(4)垂直放置塑料直尺作為采樣的深度標尺(5);采樣的 分辨率為5 cm，采樣的順序是從雪坑(1)底部作為第一層第一個采樣點(8)，將采樣管開口 端水平推入雪層取樣，取樣后從雪層抽出采樣管，將前2?3次采集雪樣從采樣管倒出以清洗 采樣管，然后，向上按逐層采樣方向(6)順序采樣，每一層采樣則按從左至右的單層采樣方 向(7)順序采樣；f.樣品的包裝:采樣結(jié)束后樣品瓶用雙層塑料袋密封包裝并裝箱，在冷凍條件下運輸 至超凈實驗室進行分析。
【文檔編號】G01N1/08GK105973637SQ201610293622
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】劉亞平, 侯書貴, 杜志恒, 張金萍, 王超敏, 安文玲, 張王濱
【申請人】中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所