[發明專利]研究沉積物分層營養鹽交換通量的實驗裝置和方法

有效

• 申請號: 201310342721.6
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103439143A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 喬培培;陳丕茂;李娜
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院南海水產研究所
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10;G01N1/14;G01N1/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及水中沉積物的研究領域，特別是涉及一種沉積物分層營養鹽交換通量的實驗裝置和方法。

背景技術

沉積物間隙水是沉積物-水界面物質交換的重要參數，沉積物中的間隙水會釋放各種營養物質到上覆水體里，間隙水的成分隨深度增加而不斷變化，研究間隙水不同分層的物質變化可以了解整個水環境體系的變化情況，同時研究間隙水不同分層的物質變化同時也等于是研究沉積物分層營養鹽交換通量。

獲取底泥間隙水的主要方法是在野外直接采集底泥，帶回實驗室后再采集間隙水（未分層采集），或者是野外原位采集間隙水。這些方法獲取間隙水時間長,而且無法開展間隙水的分層研究，因此存在一定的局限性。因此，為了彌補上述的局限性，實驗室內急需一種可以模擬現場條件并有助于探究間隙水分層變化的裝置。

發明內容

為了克服上述技術問題，本發明的目的在于提供一種實驗裝置和實驗方法，該裝置和方法可以模擬沉積物的現場條件，并利于探究沉積物分層營養鹽交換量的變化。

本發明所采用的技術方案是：

研究沉積物分層營養鹽交換通量的實驗裝置,包括透明的模擬容器，所述模擬容器的底部設有不透光的外覆層和若干采集孔，所述外覆層的頂端不低于采集孔在模擬容器上的位置，所述每個采集孔均對應配套有間隙水采樣裝置，所述間隙水采集裝置連接采集孔。

作為上述技術方案的進一步改進，所述采集孔沿模擬容器的高度方向等間距排列。

作為上述技術方案的進一步改進，所述間隙水采集裝置包括取水頭和連接在取水頭后端的塑料管，所述取水頭從采集孔處插入模擬容器內部空間，所述塑料管后端設有收集單元。

作為上述技術方案的進一步改進，所述采集單元包括真空采血管和連接在塑料管上的注射針頭，所述注射針頭前端的針尖從真空采血管的口部插入。

作為上述技術方案的進一步改進，所述采集孔與間隙水采集裝置之間設有密封結構。

作為上述技術方案的進一步改進，所述密封結構包括固定在每個采集孔的內壁的彈性膠圈，取水頭從采集孔插入后，彈性膠圈與取水頭的外壁或塑料管的外壁緊密貼合。

作為上述技術方案的進一步改進，所述密封結構包括套設在取水頭與塑料管連接處外周的彈性膠套，所述取水頭插入采集孔后，彈性膠套與采集孔內壁緊密貼合。

研究沉積物分層營養鹽交換通量的實驗方法，將在現場采集的帶有沉積物的水樣倒入模擬容器中，水樣靜止后使外覆層遮擋沉積物，之后通過間隙水采集裝置插入采集孔中從沉積物的不同分層中采集間隙水以進行研究。

本發明的有益效果是：本發明利用模擬容器容置沉積物和上覆水，外覆層模擬出沉積物無光照的環境，而間隙水采集裝置通過多個采集孔即可直接從沉積物的不同分層中獲取間隙水，使得實驗人員可以在實驗室條件下進行簡單方便的沉積物間隙水分層研究，從而對沉積物分層營養鹽交換量開展研究。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明進一步說明。

圖1是本發明裝置的結構示意圖；

圖2是模擬容器的示意圖；

圖3是本發明密封結構第一實施例的示意圖；

圖4是本發明密封結構第二實施例的示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，研究沉積物分層營養鹽交換通量的實驗裝置，包括上方敞開的模擬容器1，該模擬容器1透明，其為用有機玻璃做成長方體缸，尺寸為長×寬×高=35cm×30cm×50cm。沉積物和上覆水均容置在該長方體缸內。

模擬容器1的下部沿高度方向等間距的開設有若干采集孔3，用于沉積物不同層深度間隙水的采樣。這些采集孔3有5個，相鄰的采集孔3之間的距離為2cm，最下端的采集孔3距長方體缸底端的距離也為2cm。

由于現場條件下間隙層沉積物是處于無光照的環境，為了模擬出該環境，模擬容器1的外壁自底端向上設有不透光的外覆層2，外覆層2向上延伸至最上端的采集孔3，使之覆蓋所有沉積物，即外覆層2的頂端不低于采集孔3在模擬容器1上的位置。為了安裝方便，外覆層2采用黑色的塑料薄膜，塑料薄膜圍繞模擬容器1一圈后，用粘膠粘貼在模擬容器1的外壁。

當實驗室人員未開始采集間隙水時，為了防止沉積物和水的泄露，采集孔3上配套設有密封膠塞10，開始采集時將密封膠塞10拔出。