[發(fā)明專利]模擬水生植物對沉積物污染釋放過程發(fā)生裝置及使用方法

無效

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• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102539644A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華祖林;巫丹;褚克堅(jiān);顧莉;劉曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種模擬水生植物對沉積物污染釋放過程發(fā)生裝置，其特征在于該裝置結(jié)構(gòu)由一個(gè)跑道型環(huán)形水槽，水流推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)及流速測量固定裝置三部分所構(gòu)成，其中有機(jī)玻璃環(huán)形水槽由環(huán)形水槽槽體（2）與底座（1）連接所組成，環(huán)形水槽槽體（2）是由環(huán)形水槽外壁（10）和內(nèi)壁（9）所組成，兩個(gè)水流推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)分別安裝在水槽體（2）兩端的彎道處，它包括轉(zhuǎn)碟（4）、電機(jī)（5）和可調(diào)式變頻控制器（6），其中轉(zhuǎn)碟（4）通過轉(zhuǎn)軸（20）與電機(jī)（5）連接，轉(zhuǎn)軸（20）安置于環(huán)形水槽槽體（2）的內(nèi)壁（9）和外壁（10）上部的凹槽中，一端連接于固定在內(nèi)壁的軸承（23），另一端連接于固定在外壁的電機(jī)（5）機(jī)芯，可調(diào)式變頻控制器（6）與電機(jī)（5）連接，控制電機(jī)的輸出功率；流速量測固定裝置架于環(huán)形水槽槽體（2）的內(nèi)壁（9）和外壁（10）上部，它包括垂向標(biāo)尺（13）、縱向標(biāo)尺（14）、測速儀固定夾（15）、旋轉(zhuǎn)螺桿（16）、縱向滑軌（17）和固定底板（18），其中固定底板（18）橫架在水槽體（2）的內(nèi)壁（9）和外壁（10）上，在固定底板（18）的正中開一矩形長孔，與水槽內(nèi)壁至外壁的寬度相同，沿長孔的縱向邊安裝縱向滑軌（17），在滑軌的中垂線位置安裝旋轉(zhuǎn)螺桿（16），螺桿底部裝有滾輪與滑軌連接，在旋轉(zhuǎn)螺桿上安裝測速儀固定夾（15），滑軌和螺桿均配有標(biāo)尺；將測速儀測桿（11）固定在測速儀固定夾（15）上，測桿下端裝有測速儀探頭（12），將采集到的沉積物（7）平鋪在水槽底部，在沉積物上種植水生植物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水生植物對沉積物污染釋放過程發(fā)生裝置，其特征在于所述的環(huán)形水槽外壁（10）正中，自上而下設(shè)有6~11個(gè)帶閥取樣口（3），取樣口直徑0.4cm，孔間距根據(jù)試驗(yàn)采樣需要而定；并在兩側(cè)下端各設(shè)置一個(gè)帶閥排水口（19），孔口直徑0.4cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水生植物對沉積物污染釋放過程發(fā)生裝置，其特征在于所述的水流推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)中轉(zhuǎn)碟（4）由14個(gè)寬1cm、直徑20cm的圓形碟片（21）組成，碟片（21）并列固定于穿過碟片圓心的轉(zhuǎn)軸（20）上，以1cm間隔等距布置，碟片數(shù)量視水槽寬度而定，每片碟片的一側(cè)面上膠粘有32個(gè)長條形插板（22），插板（22）厚0.3cm，寬0.3cm，長5cm，呈等間隔輻射狀分布，以增加碟片（21）與水體接觸面積；所述碟片（21）及插板（22）均用有機(jī)玻璃板制。

4.一種用權(quán)利要求1所述的模擬水生植物對沉積物污染釋放過程發(fā)生裝置，其使用方法步驟如下：

①?將根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選取的15cm厚的野外原狀沉積物（7）移入環(huán)形水槽槽體（2）底部，在環(huán)形水槽槽體（2）中緩慢注入野外采集的原水或自來水作為上覆水（8），水深為30~80cm，在沉積物（7）上部種植試驗(yàn)所需水生植物；

②?將流速測量固定裝置架于環(huán)形水槽槽體（2）的內(nèi)壁（9）和外壁（10）上部，將測速儀測桿（11）固定于測速儀固定夾（15）上，伸入環(huán)形水槽體（2）中，使測速儀探頭（12）沒入上覆水（8），通過旋轉(zhuǎn)螺桿（16）和縱向滑軌（17）來移動(dòng)測速儀探頭，通過垂向標(biāo)尺（13）和縱向標(biāo)尺（14）對測速儀探頭進(jìn)行精準(zhǔn)定位；

?③?分別連接兩個(gè)水流推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)的電源，同步開動(dòng)電機(jī)（5）帶動(dòng)轉(zhuǎn)碟（4），使兩個(gè)轉(zhuǎn)碟（4）同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，水槽內(nèi)形成穩(wěn)定流場，根據(jù)測速儀觀測結(jié)果，通過可調(diào)式變頻控制器（6）調(diào)整電機(jī)（5）轉(zhuǎn)速，改變水體表面速度以達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，模擬不同風(fēng)強(qiáng)施加于上覆水體（8）造成的水體擾動(dòng)，在水動(dòng)力作用下，水槽底部的沉積物（7）發(fā)生污染釋放；

?④?在維持轉(zhuǎn)碟（4）轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的條件下，自上而下依次開啟帶閥取樣口（3）的閥門分別采集上覆水樣；

⑤?根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，在上覆水樣采集完畢后，可開啟帶閥排水口（19）的閥門放盡槽內(nèi)上覆水，采集沉積物樣品以及水生植物樣品；

⑥?根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，將采集的上覆水樣、沉積物樣品及水生植物樣品進(jìn)行理化指標(biāo)及生物指標(biāo)的分析。