[發(fā)明專利]水體實驗裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210404633.X
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102937637A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王書航;姜霞;王雯雯;宋倩文;胡佳晨;張博;王巖;田怡濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N33/18;G01N33/24
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

1.一種水體實驗裝置，其特征在于其包括：底泥釋放單元、培養(yǎng)單元、控制單元、水體控制系統(tǒng)和水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)；

所述的底泥釋放單元、培養(yǎng)單元和控制單元依次相鄰，兩兩相鄰的單元之間用擋板連接，從而形成三個單元相互連通的試驗箱體；

所述的水體控制系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)實驗裝置中水體的理化指標和水體流動；

所述的水質(zhì)檢測系統(tǒng)，用于檢測實驗裝置中水體、底泥、浮游生物和/或水生植物的理化指標數(shù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體實驗裝置，其特征在于，所述的水體控制系統(tǒng)包括pH值控制系統(tǒng)、溶解氧控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)中的一種或多種；

所述的pH值控制系統(tǒng)由pH電極、pH控制儀、酸貯槽、堿貯槽、酸計量泵、堿計量泵及加酸堿口組成，pH電極和加酸堿口設(shè)置在控制單元內(nèi)；

所述的溶解氧控制系統(tǒng)由溶解氧電極、溶解氧控制儀、氧氣瓶、氮氣瓶、流量控制器以及暴氣管組成，溶解氧電極用于對水體的溶解氧值進行檢測，并將測定值反饋給溶解氧控制儀，暴氣管用于提供氧氣或者氮氣；

水循環(huán)系統(tǒng)由泵和水管組成，用于循環(huán)實驗裝置內(nèi)水體的流動；

照明系統(tǒng)有多個光源組成，用于向?qū)嶒炑b置提供多種光照強度的照明；

水溫控制系統(tǒng)由溫控儀、溫度顯示計、加熱器和溫度探頭組成，用來控制調(diào)節(jié)實驗裝置中的溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體實驗裝置，其特征在于，所述的擋板由排水板和浮游植物網(wǎng)組合而成；

培養(yǎng)單元與底泥釋放單元之間的擋板的下部為浮游生物網(wǎng)，上部為排水板；

培養(yǎng)單元與控制單元之間的擋板的上部為浮游生物網(wǎng)，下部為排水板。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體實驗裝置，其特征在于，所述的底泥釋放單元設(shè)置多個帶有卡口的底座和樣品采集管，通過所述的卡口可以將樣品采集管相連而穩(wěn)定地固定在底座上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水體實驗裝置，其特征在于，所述的樣品采集管為柱狀，從底部每隔一定距離設(shè)有兩個相對稱的電極孔，其孔徑大小應(yīng)用監(jiān)測系統(tǒng)的電極相匹配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體實驗裝置，其特征在于，所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由電極探頭、水質(zhì)分析儀和數(shù)據(jù)處理器構(gòu)成，電極探頭為一個或多個，設(shè)置于底泥釋放單元和/或培養(yǎng)單元內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的水體實驗裝置，其特征在于，還包括設(shè)置于控制單元內(nèi)的攪拌器，以及一個可以從底泥釋放單元或培養(yǎng)單元采集水樣的可移動的虹吸采樣管。

8.一種水體研究實驗方法，其特征在于，采用上述權(quán)利要求1-7所述的水體實驗裝置，該方法包括以下步驟：

用樣品采集管從被研究的湖泊或河流中采集底泥，并在底泥上保留上覆水；

將采集底泥后的樣品采集管安裝在底泥釋放單元中；

將被研究的湖泊或者河流的上覆水或者根據(jù)實驗需要配置好的溶液注入實驗裝置中；使整個裝置中液面的高度超過柱狀樣品采集管的高度；

調(diào)節(jié)實驗裝置中的水溫處在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)水體的pH值和/或溶解氧的含量，調(diào)節(jié)光照時間和強度；

在培養(yǎng)單元中接種實驗所需的藻種或者種植沉水植物；

通過水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，測定藻類或沉水植物生長過程中的水體和間隙水體的理化指標；同時可以取柱狀樣品采集管的底泥，研究藻類生長或者沉水植物生長過程對底泥中污染物的總量及其形態(tài)的變化規(guī)律。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水體研究實驗方法，其特征在于，若僅進行水體底泥釋放與浮游藻類、沉水植物生長耦合關(guān)系的研究，則無需調(diào)節(jié)水體的pH值和溶解氧的含量。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的水體研究實驗方法，其特征在于，實驗裝置內(nèi)的水體在實驗過程中處于循環(huán)流動狀態(tài)。