[發明專利]一種河道沉積物中氮磷轉化模擬裝置及方法

在審

• 申請號: 202110012339.3
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112730158A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 楊麗虎
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N13/04;G01N1/14
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

本發明提供了一種河道沉積物中氮磷轉化模擬裝置及方法，屬于營養鹽的遷移轉化領域。該河道沉積物中氮磷轉化模擬裝置包括：供水系統、模擬系統、取樣系統、測量系統；所述供水系統用于向模擬系統提供富含氮磷營養鹽的水；所述模擬系統用于模擬氮磷污染物在土壤中的遷移轉化過程；所述取樣系統用于從模擬系統中采集水樣；所述測量系統用于測量模擬系統中流出的水量。利用本發明能夠在室內很好地模擬河水中的氮磷營養物質在沉積物中的遷移轉化并逐漸入滲到地下水中的過程。

技術領域

本發明屬于營養鹽的遷移轉化領域，具體涉及一種河道沉積物中氮磷轉化模擬裝置及方法。

背景技術

由于經濟的發展，大量污水排放到河流中，河水中的氮磷營養物質逐漸積累，引起河水的富營養化現象。河水過量的氮磷會在沉積物中富集，并逐漸入滲到地下水中。由于研究的需要，需要設計一套研究這一遷移轉化過程的室內實驗裝置，進行物理模擬。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種河道沉積物中氮磷轉化模擬裝置及方法，模擬氮磷污染物在土壤中的遷移轉化過程。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明的第一個方面，提供了一種河道沉積物中氮磷轉化模擬裝置，所述裝置包括：供水系統、模擬系統、取樣系統、測量系統；

所述供水系統用于向模擬系統提供富含氮磷營養鹽的水；

所述模擬系統用于模擬氮磷污染物在土壤中的遷移轉化過程；

所述取樣系統用于從模擬系統中采集水樣；

所述測量系統用于測量模擬系統中流出的水量。

本發明的進一步改進在于，所述供水系統包括水桶、水泵、輸水管；

所述水泵設置在水桶中；

所述輸水管與水泵連接；

在所述輸水管上設置有流量自動調節裝置。

本發明的進一步改進在于，所述模擬系統包括模擬槽；

在所述模擬槽內裝填有粗砂和土壤；

在所述模擬槽內設置有多組注水及測量部件；多組注水及測量部件沿模擬槽的長度方向均布；每組注水及測量部件均包括地下水注水管和地下水位測管；每個地下水注水管和地下水位測管的高度均大于模擬槽的高度，且每個地下水注水管、每個地下水位測管的下端均直接與模擬槽的底面接觸；

在每組注水及測量部件旁邊設置有一組土壤水分采集器；每組土壤水分采集器包括多個測頭，每個測頭的安裝深度不同。

本發明的進一步改進在于，在每個地下水注水管的下部開有多組出水孔，每組出水孔包括多個位于同一水平高度上且在圓周上均布的出水孔；

在每個地下水位測管上開有多組測量孔，每組測量孔包括多個位于同一水平高度上且在圓周上均布的測量孔；

在所述地下水位測管的內腔中安裝有地下水位傳感器。

本發明的進一步改進在于，在所述模擬槽的一個側壁的上端開有地表出流三角堰；

在開有地表出流三角堰的側壁的下部還開有至少一個放水孔，在每個放水孔上分別連接有放水閥門。

本發明的進一步改進在于，所述取樣系統包括：取樣導管、取樣瓶；

所述取樣瓶位于模擬槽的外部；

每個所述取樣導管的一端與土壤水分采集器中的一個測頭連接，另一端與取樣瓶連接；

在取樣瓶的開口端設置有塞子，塞子上開有兩個連接口，一個連接口與取樣導管連接，另一個連接口與導氣管連接。