[實用新型]一種河道水面風動對底泥中污染物釋放影響研究的裝置

有效

• 申請號: 201821790003.X
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN209894780U
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 皮科武;王崢;陳念欽;劉德富;張洵;田思靜;張會琴
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 42220 武漢帥丞知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱必武;周瑾

本實用新型涉及河道底泥中污染物釋放的室內模擬裝置，尤其是一種河道水面風動對底泥中污染物釋放影響研究的裝置。箱主體的進風分配器依次與氣體流量計、總調節閥和風機連接，在調風箱出風口處連接出風收集器，箱主體包括泥水盛裝箱、進風分配器、可調箱蓋、調風箱出風口和量尺；泥水盛裝箱包括排空管、調節螺桿和固定蓋帽，泥水盛裝箱底部設置排空管，四個調節螺桿在同一高度；進風分配器包括進風分配器入口和進風口，進風分配器和調風箱出風口位于可調箱蓋上。本實用新型的裝置可根據模擬要求快速連接多個箱主體，現實不同場景的模擬。

技術領域

本實用新型涉及河道底泥中污染物釋放的室內模擬裝置，尤其是一種河道水面風動對底泥中污染物釋放影響研究的裝置。

背景技術

河道底泥中含有大量的污染物，如磷、氮、重金屬等。這些污染物主要來自于河道水體中溶解性和非溶解性污染物隨時間逐步分級反應沉淀或自然沉淀所致，這些污染物往往多沉積于底泥的泥水交界面。

沉積的污染物雖然短期固定在底泥之中，但由于這些污染物與底泥的結合并非永久的以固態形式存在，這些污染物會逐漸再次釋放到河道水體之中，從而再次增加水體中污染物的濃度，尤其是當磷在水體中的濃度達到0.5mg/L以上時水體即呈現富營養化，對水體環境的影響很大。可見，控制底泥沉積的污染物的再次釋放是控制河道水體中污染物濃度的重要步驟，更是控制河道水體呈現富營養化的基礎。

在實際中，底泥中污染物的釋放受到諸多因素的影響，如水面擾動(主要是自然擾動如風、人工擾動如表面曝氣等)、水體內部擾動(主要是水中浮游生物、動物，人工擾動如深層曝氣，以及底泥發酵產沼氣后、沼氣上升引起的水體攪動等)所導致淺層底泥中污染物的釋放。不同的擾動方式對底泥中污染物的釋放影響存在較大的差異，其釋放量也隨這些擾動方式及其強度發生明顯的變化，當然，與水體中這些污染物的形態也有一定的關聯。因此，對河道治污來講，原位去除這些污染物后如何有效控制其再次釋放，是續保河道生態穩定的關鍵，有效控制水面擾動和水體擾動對控制底泥中污染物的釋放是最關鍵的。

當河道水面風力擾動時，會隨風力的大小、作用方式變化，逐漸影響水體分層，以形成不同層次的流動狀態，當風力等級及作用能量達到一定級別后，表層層流逐漸演變為錯層紊流，從而出現層間水力擾動，降低泥水界面到表層水面污染物的濃度梯度，有利于泥水界面各種污染物持續向水體及其上層擴散，持續引發污染物的再次釋放。可見，通過實驗探索河道表層風力狀況及其對底泥中污染物的釋放影響顯得尤為重要，這可為有效控制底泥中污染物的持續釋放，降低水體中污染物的含量，有效控制水體富營養化的發生提供重要的技術保障。

針對現有研究，大部分室內探索底泥中污染物的再次釋放時只考慮了通過機械攪拌方式，改變水流狀態(如層流態與紊流態)，以期得到攪拌強度、攪拌槳設置深度、攪拌時間等對污染物的釋放影響，且實驗也是在500-2000ML的燒杯中進行，連類似于河道形狀的溝槽實驗裝置也少有，而實際的河道水體情況及其周邊環境遠遠比燒杯模擬情況復雜得多，從而導致現有實驗室所獲結果在實際工程應用時差距甚大，實際控制時困難倍增。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了種河道水面風動對底泥中污染物釋放影響研究的裝置。本實用新型的裝置可根據河流情況，靈活修改實驗條件以探索有效控制底泥中污染物再次釋放的水體表面風力擾動條件，可根據模擬要求快速連接多個箱主體，現實不同場景的模擬。