[實用新型]一種自然水體懸浮物分級采集裝置

有效

• 申請號: 201220617775.X
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN202928846U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 何偉;劉文秀;孔祥臻;歐陽慧靈;徐福留;蔣玉嬌;秦寧;楊斌
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N5/04
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 張肖琪

技術領域

本實用新型涉及水環境懸浮物監測技術，具體涉及一種自然水體懸浮物分級采集裝置。

背景技術

水體懸浮物指懸浮在水中的固體物質，包括不溶于水中的無機物、有機物及泥砂、黏土、微生物等。水中懸浮物含量是衡量水污染程度的指標之一。懸浮物是造成水渾濁的主要原因。水體中的有機懸浮物沉積后易厭氧發酵，使水質惡化。懸浮物在水環境中廣泛存在，由于其比表面積較大，成為輸送和分解污染物的載體，不同粒徑的懸浮物影響著污染物在水體中的物理化學性質，是污染物遷移的重要指標。水體中污染物如金屬、營養鹽和持久性有機污染物易于吸附在懸浮物上，對于不同粒徑的懸浮物，其吸附污染物的潛力不盡相同，因此，粒徑分布對于污染物的濃度、形態有重要影響。目前，對于不同粒徑與污染物關系的研究多見于實驗室內的模擬研究，實驗室內不同粒徑的懸浮物易于制備，與污染物的關系易于判定，可以部分解釋野外的懸浮物與不同污染物之間的關系。為了研究野外水體中懸浮物粒徑分布與污染物的真實關系，有必要對野外水環境中的不同粒徑的懸浮物先進行分離，而后對其中的污染物含量進行測定。

對于懸浮物的分離方法主要有沉降法、離心分離法、干式篩分法、濕式過濾法、復合分離法和流式細胞儀分離法。

1）沉降法：沉降法是利用不同粒徑的懸浮物在水體中的沉降速率與其粒徑有一定的相關性，一般情況下，粒徑越大的懸浮物沉降速率越快。沉降法是經典分離不同粒徑懸浮物的方法，有著廣泛的應用，適用于懸浮物較大的粒級范圍，而粒徑較小的懸浮物很難分離，并且存在粒級交叉的情況，對于懸浮物的適用性仍然不強。現有文獻一般是利用該方法分離浮游生物含量少、泥沙含量高的黃河水體中的不同粒徑懸浮物，該法如果應用到浮游藻類含量較高的懸浮物不同粒徑懸浮物分離時，粒徑較大的浮游動物或者植物在存活狀態下均不會沉入底部，而死亡的浮游生物沉入底部后分離的樣品會限制研究范圍，這使得沉降法用于富營養湖泊懸浮物不同粒徑懸浮物分離受到很大的限制。

2）離心分離法：離心分離法是沉降法的一個延伸，離心會加速懸浮物的沉降速率，這樣能夠有效分離粒徑較小的懸浮物，通過恒定時間和恒定離心轉速，可以獲得固定粒徑的懸浮物，相對傳統分離方法更為節約時間。與傳統沉降法相比，該方法可以分離大懸浮物的浮游生物，離心分離法對沉降法進行了較大的改進，但現有離心分離法仍然是只能對固定粒級進行分離，連續分離多個粒徑的懸浮物仍然存在技術困。

3）干式篩分法：干式篩分法是將收集到的大量水樣過濾或者冷干收集到大量的懸浮物干物，然后將其置于不同孔徑的篩網中，利用篩網的孔徑大小進行分離。干式篩分法需要采集大量的水體才能獲得足夠進行篩分的懸浮物，無論是冷干還是過濾水樣都費時費力。該法一般應用于懸浮物含量較多的水體，如地表徑流、黃河水等，應用范圍有一定的局限性。

4）濕式過濾法：濕式過濾法與干式篩選法核心原理相似，均是利用不同孔徑的網或膜截留大懸浮物，透過小懸浮物，前者無需將懸浮物變為干體，直接通過濾網或者濾膜以達到分離不同粒徑懸浮物的目的，該方法是利用有一定尺寸的濾網（膜）分離懸浮物。與沉降法的動力學粒徑相比，更為貼近懸浮物的實際粒徑。然而，現有的這種方法不能一次性完成過濾篩選懸浮物的目的，必須多次重復，每次更換新的濾網（膜），實現不同粒徑的懸浮物的分離。

5）復合分級法：復合分級法是結合了沉降法和篩濾法對懸浮物進行分離的一種新技術方法，復合分級法帶有沉降系統意味著其會占用較大的使用面積，其在野外采樣中的應用受到一定的局限性。

6）流式細胞儀分選法：流式細胞儀的分選功能是由細胞分選器來完成的，針對浮游生物，流式細胞儀分選法具有極大的優勢，它能夠分離浮游生物類型的懸浮物和非生物類懸浮物，分離不同類型的浮游生物，與傳統粒徑分離思路不同，進一步擴展了懸浮物分離的概念，但是該技術手段的實現成本相對于其他技術來說較為高昂。

實用新型內容

針對以上現有技術存在的問題，基于濕式過濾法，本實用新型提供一種在野外能快速、便捷、高效的分離采集富營養化的自然水體懸浮物分級采集裝置。

本實用新型的目的在于提供一種自然水體懸浮物分級采集裝置。