УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗЯТИЯ ПРОБ

Полезная модель относится к трубчатым пробоотборникам для сбора мейо,- микробентоса и взятия проб донных отложений при гидробиологических исследованиях водоемов. Устройство может быть использовано для взятия проб грунта, снега, твердых и иных отходов при экологическом мониторинге окружающей среды.
Известно использование стандартных почвенных стаканчиков, трубчатых дночерпателей Мордухай-Болтовского, коробчатых дночерпателей Экмана-Берджа, стратометров Перфильева или Сорокина для сбора мейобентоса на мелководных участках [Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах: Зообентос и его продукция /ГосНИОРХ. - Л., 1984.-С.6-7.[1].
Используемые для сбора мейо,- микробентоса известные устройства можно применять только для определения общего количества представителей фауны и флоры, без достоверного определения распределения исследуемых организмов в толще донного осадка. Устройства
применимы преимущественно при отборе донных проб на небольших глубинах.
Известно устройство для сбора микрофауны поверхностного слоя донных отложений в виде цилиндра, заключенного в металлический тубус - отрезок трубы. Нижняя часть тубуса снабжена резьбой для установки на нее наконечника, верхняя снабжена металлической пластинкой с привинченной резиной [Жизнь пресных вод СССР / Под ред. Е.Н.Павловского и В.И.Жадина. - Л.: АН СССР.- 1956.-T.IV, 4.1.-306 с.] [2].
Известные конструкции пробоотборников позволяют отбирать пробы с палубы судна при соблюдении определенных условий, например, при отсутствии волнения и при наличии навыка отбора донных проб.
От способа взятия проб зависят достоверность, чистота и точность анализа. Как правило, при взятии проб с помощью дночерпателей разной модификации, слои донных отложений перемешиваются при их открытии, часть осадка вымывается водой при поднятии на поверхность. Отбор грунта дночерпателями крайне затруднен на крутых склонах водоемов или же со дна со смешанным составом донных отложений (валунах, перемежающихся песком, илом), а также при сильном волнении, что отражается на репрезентативности полученных результатов. Кроме того, при использовании таких пробоотборников исключается возможность взятия пробы в конкретной точке пространства и дальнейшего послойного ее анализа. Предлагаемое устройство лишено этих недостатков. При взятии проб устройством исключено вымывание грунта и, следовательно, потеря
организмов. Известно, что основная масса организмов концентрируется в верхнем 5-и см слое донных отложений, хотя некоторые из них, но в меньшем количестве, проникают глубже - до 15-20 см [Чекановская О.В. Водные малощетинковые черви фауны СССР / О.В.Чекановская - М. - Л.: Изд.-во АН СССР, 1962. - 411 с.[3]; Пространственное распределение и миграции личинок / М.С.Алексевнина и др. // Мотыль Chironomus plumosus L. (Diptera, Chironomidae). - M.: Наука, 1983. - С.189-201 [4]; A qualitative assessment of the influence of bioturbation in Lake Baikal sediments / Martin P. et al. // Global and Planetary Change. - 2005. - P. 87-99. [5]].
Техническим результатом заявляемого решения является повышение удобства взятия пробы, улучшение качества и достоверности анализируемого образца пробы.
Технический результат достигается применением устройства, представляющего корпус цилиндрической формы, в котором расположен поршень с ручкой на одном конце и с упругим уплотняющим кольцом на другом его конце, с возможностью передвижения поршня по внутреннему пространству цилиндрического корпуса. Цилиндрический корпус устройства имеет в стенке прямоугольный вырез с образованием отверстия, расположенного у нижнего торцевого конца, с делениями, нанесенными по наружной поверхности продольного края отверстия. Другой торцевой конец цилиндрического корпуса имеет пластинчатый выступ - опору.
На цилиндрическом корпусе расположена съемная муфта цилиндрической формы, плотно охватывающая его внешнюю поверхность.
Муфта имеет возможность передвигаться вдоль поверхности цилиндрического корпуса и вокруг нее. Форма муфты подобна форме цилиндрического корпуса. Размеры прямоугольного отверстия муфты равны размерам отверстия цилиндрического корпуса.
Устройство снабжено крышкой, закрывающей при необходимости его торцевой конец. Крышка соединена с одной из частей устройства, например, с ручкой поршня при помощи гибкого соединения.
Корпус устройства и муфта могут быть выполнены из прочного пластика или металла.
Конструкция устройства поясняется чертежом.
На Фиг. дан общий вид конструкции устройства с выдвинутыми его составными частями.
Устройство имеет цилиндрический корпус 1, в котором расположен поршень 2, имеющий ручку 3. На конце поршень имеет упругое уплотняющее кольцо 4. Один торцевой конец цилиндрического корпуса имеет выступы в виде перпендикулярно расположенной пластины 5, служащей опорой при использовании устройства. В стенке цилиндрического корпуса 1 имеется прямоугольный вырез, образующий отверстие 6, расположенное в нижней части корпуса 1 у торцевого конца. На наружном продольном крае отверстия 6 выполнены размерные деления. Цилиндрический корпус 1 плотно охватывает муфта 7, которую можно поворачивать вокруг цилиндрического корпуса 1 с возможностью снятия ее с цилиндра. Муфта 7 повторяет форму цилиндрического корпуса 1, имеет у
одного из торцевых концов такие же пластинчатые выступы - опоры 5 и прямоугольное в плане отверстие 6 у другого конца. На одном из продольных краев отверстия 6 нанесены размерные деления. Устройство снабжено крышкой 8, соединенной при помощи гибкого соединения 9 с ручкой 3. В качестве гибкого соединения 9 может быть шнур, гибкий провод и т.п.
Перед отбором пробы надевают муфту 7 на цилиндрический корпус 1 таким образом, чтобы прорезанные в цилиндрическом корпусе 1 и в муфте 7 отверстия 6 перекрывали друг друга, образуя замкнутый объем. Затем устанавливают поршень 2 для возможности отбора пробы необходимой высоты. Для отбора количественных проб погружение устройства в грунт осуществляют строго вертикально, т.е. перпендикулярно поверхности грунта, на заданную положением поршня глубину. После указанного выше погружения осторожно вынимают устройство из грунта и сразу закрывают крышкой 8 открытый торец цилиндра. Дальнейшее использование устройства при анализе взятой пробы осуществляют следующим образом. Устройство укладывают в горизонтальном положении в лоток, снимают крышку 8 и поворачивают наружный цилиндр муфты 7 вокруг корпуса 1 так, чтобы отверстия 6 были полностью совмещены, открывая доступ к пробе. Далее пробу делят с помощью шпателя на слои необходимой толщины, начиная с нижней части цилиндра. По окончании работы устройство разбирают (предпочтительнее в емкости с водой) и тщательно промывают все его части.
При отборе пробы для качественного анализа устройство погружают в грунт под любым удобным для сборщика углом.
При помощи устройства можно отбирать пробы грунта в водоемах любого типа, делать забор почвенных проб на суше, а также проводить отбор проб снегового покрова.
Используя устройство, можно проводить послойный количественный отбор проб микро- и мезозообентоса (т.е. водных микро- и мезобеспозвоночных), микроводорослей, образцов грунта на гранулометрию, делать химический анализ и др. На суше с помощью устройства возможен отбор количественных проб почвенных микробеспозвоночных, почвенных водорослей, грибов, и других проб для различных анализов.
Послойное деление отобранного непромытого осадка позволяет точно охарактеризовать вертикальное распределение организмов. Предлагаемое устройство позволяет эффективно отобрать наиболее густонаселенный слой донных отложений с определенной площади или конкретного объема.
Устройство незаменимо при отборе проб для количественного анализа в труднодоступных местах, где возможность работы с другими приборами ограничена. Например, в узких (диаметром не менее 5 см) пространствах между камнями, среди зарослей водной растительности и среди корней наземной растительности, в расщелинах скал, заполненных грунтом и др.
Устройство протестировано на илистых и песчаных грунтах разной степени заиления, на грунтах с примесью гальки, детрита, водной и
околоводной растительности, а также на почвах различных структур. Пробы были отобраны водолазами в оз. Байкал (зал. Мухор, Посольский сор) и в р. Ангаре (р-н г. Иркутска, о. Юность) у берега вручную. При помощи устройства пробы почвы собраны в окрестностях г. Иркутска. При испытании устройства отобрано и проанализировано 14 проб.
Результаты тестирования показали, что устройство пригодно для работы на заиленных, песчаных, илисто-песчаных грунтах, илах и песках с детритом и даже на грунтах с примесью мелкой гальки (диаметром до 2,5-3 см), устройство может применяться для отбора любых почв. Прекрасные результаты получены на песчаных и илисто-песчаных грунтах с размерами минеральных частиц от 0,1 до 10 мм и с примесью гальки с размерами менее 1 см.
Источники информации
1. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах:
Зообентос и его продукция / ГосНИОРХ. - Л., 1984 г.- С.6-7.
2. Жизнь пресных вод СССР / Под ред. Е.Н.Павловского и В.И.Жадина. - Л.: АН СССР, 1956.-T.IV, Ч.1.-306 с.
3. Чекановская О.В. Водные малощетинковые черви фауны СССР / М.-Л.: Изд.-во АН СССР, 1962. - 411 с.
4. Пространственное распределение и миграции личинок / М.С.Алексевнина, А.И.Баканов, Н.Д.Бородич, М.В.Павлова, Е.В.Пастухова, Н.Ю.Соколова // Мотыль Chironomus plumosus L. (Diptera, Chironomidae). - M.: Наука, 1983.- С.189-201.
5. A qualitative assessment of the influence of bioturbation in Lake Baikal sediments / Martin P., Boes X., Gooddeeris В., Fagel N. // Global and Planetary Change. - 2005. - P. 87-99.