[發明專利]一種湖泊沉降顆粒物捕獲裝置及樣品處理方法

在審

• 申請號: 202210224625.0
• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114778215A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 單保慶;季愷悅;張超
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: G01N1/20
• 分類號: G01N1/20;G01N15/04;G01N5/04;G01N5/02;G01N1/28;G01N1/34;G01N1/42
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 王珂

本發明公開了一種湖泊沉降顆粒物捕獲裝置及樣品處理方法，該裝置包括支架豎桿，所述支架豎桿的底部與平衡支架的頂部連接，所述支架豎桿的上端與十字支架的中心連接，所述十字支架與四個收集桶連接，所述收集桶包括上部的圓柱桶和下部的錐形桶，所述錐形桶的下端設有止水閥，所述圓柱桶的下端設有多個出水堰。該裝置及樣品處理方法能夠實現沉降顆粒物的平行采集及不同目的的樣品處置，尼龍網解決了生物進入擾動顆粒物沉降及裝置平衡問題，三角堰實現排出裝置內上覆水而不擾動底部沉降顆粒物，止水閥方便了顆粒物的收集轉移；相比現有常規0.45μm濾膜過濾大量水體獲得顆粒物的方法，有操作簡單、樣品易分離、后期樣品處置及分析便利的優點。

技術領域

本發明涉及采集裝置及樣品處理方法技術領域，具體來說，涉及一種湖泊沉降顆粒物捕獲裝置及樣品處理方法。

背景技術

顆粒物是水體中的主要污染物質載體，并通過界面交換與吸附水體污染物影響磷和重金屬為主的污染物遷移轉化過程。沉降顆粒物是懸浮顆粒物和沉積物之間的紐帶，是沉積物的前驅體，在淡水湖庫生態系統的物質循環和能量傳輸中起著重要作用。目前針對顆粒物的研究大多集中于懸浮顆粒物，對沉降顆粒物的研究更集中于海洋與河口區域，多關注于其物質組分及在食物鏈中的作用。海洋中存在海洋上部透光層的有機物生產活動產生的海洋雪，然而湖庫中也存在大量水生生物凋亡代謝產物，具有重要的研究意義。然而沉降顆粒物的采集卻面臨較大挑戰，許多學者取沉積物表層1cm的樣品作為沉降顆粒物分析，但湖泊沉積需要大量時間該操作并不能準確代表水體沉降顆粒物的性質，如何準確且具有代表性的采集湖庫沉降顆粒物成為該領域研究不可回避的問題。目前國內外比較準確的采集方法是用0.45μm濾膜過濾沉積物捕獲器中物質，但是其在實際操作中面臨諸多難題，如濾膜上顆粒物的提取以及顆粒物沉降量較少分樣器取平行樣品量不足等問題。

用于獲取沉降顆粒物的沉積物捕獲器在海洋中應用廣泛，已有成套的設備，但是在使用的過程及后續樣品收集與處理方面仍然面臨諸多問題，如：

(1)用于海洋與河口的捕獲器較為大型復雜，尤其不適用于淺水湖泊中；

(2)捕獲器下部錐形坡度影響顆粒物收集效果，坡度不夠容易堆積在壁上而非容器底部；

(3)湖庫中大型生物進入裝置會擾動內部沉降的顆粒物，另一方面會影響裝置平衡；

(4)捕獲器中大量上覆水導致裝置過重難以取出水面，且含大量懸浮顆粒物質，無法較好的與沉降物質分離；

(5)對于沉降量較小的水體，單通道捕獲器所得到的樣品用分樣器分樣后樣品量不足以后續分析，且用0.45μm濾膜過濾后顆粒物鑲嵌吸附在膜上難以剝離；

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的上述技術問題，本發明提出一種湖泊沉降顆粒物捕獲裝置及樣品處理方法，能夠克服現有技術的上述不足。

為實現上述技術目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種湖泊沉降顆粒物捕獲裝置及樣品處理方法，包括支架豎桿，所述支架豎桿的底部與平衡支架的頂部連接，所述支架豎桿的上端與十字支架的中心連接，所述支架豎桿與所述十字支架垂直，所述十字支架的前后端和左右端均設有圓環，四個所述圓環分別與四個收集桶的中部連接，所述收集桶包括上部的圓柱桶和下部的錐形桶，所述圓柱桶和錐形桶的頂部和底部均設有開口，所述圓柱桶的下端和所述錐形桶的上端連接，所述錐形桶的下端設有止水閥，所述圓柱桶的下端設有多個出水堰，多個所述出水堰呈環形分布。

進一步的，所述平衡支架為活動三角支架。

進一步的，所述支架豎桿的頂部通過尼龍繩與浮球連接，所述支架豎桿的底部通過尼龍繩與固定錨連接，所述固定錨錨固在沉積物上。

進一步的，四個所述收集桶頂部的開口處均設有粒徑8mm的尼龍網。

進一步的，多個所述出水堰均為三角堰。