[發明專利]基于一種黑臭沉積物氮硫釋放裝置的多層次分析方法

在審

• 申請號: 202211105672.X
• 申請日: 2022-09-09
• 公開（公告）號: CN115684471A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 黃少斌;龔澤瑞;胡和平
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;中水珠江規劃勘測設計有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N33/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

1.一種基于黑臭沉積物氮硫釋放裝置的多層次分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：對黑臭沉積物及其上覆水進行采樣，記錄采樣信息，分別對黑臭沉積物樣本和上覆水樣本進行理化指標檢測；

S2：設計和搭建黑臭沉積物氮硫釋放裝置；

S3：清除采集樣本中因自然沉降而產生的上覆水，將黑臭沉積物鋪設在黑臭沉積物氮硫釋放裝置的水柱容器底部；將水緩慢輸入至水柱容器中，靜置得到上覆水體；所述上覆水體深度和黑臭沉積物厚度與采樣地點河涌的水體深度和底泥厚度保持一致；

S4：每間隔一段時間在S3所述的上覆水體的不同層次進行取樣，對檢測樣本的理化指標與污染物的濃度進行檢測；

S5：通過分析S4中得到的理化指標與污染物的濃度，得到各種污染物在單層或多層的轉化速率、釋放速率、總釋放量、理化指標在上覆水體中的時空變化過程；

S6：通過分析S5中得到的結果，得到各項指標之間的聯系和微生物種群變化。

2.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，步驟S5中所述各種污染物在單層或多層的轉化速率、釋放速率、總釋放量按照如下公式計算：

公式(1)中所述R_n,m表示第n天黑臭沉積物在第m層與第m+1層之間的(m≥1)的污染物平均釋放速率，單位為mg/(L·d)；c_m表示污染物在第m層的濃度，mg/L；

公式(2)中所述D_n,m表示從第1天至第n天污染物在m層的轉化速率，單位為mg/(L·d)；c_n,m為污染物第n天時在第m層的濃度，mg/L；

公式(3)中W_n,m表示第n天黑臭沉積物在第m層與m+1層之間的的污染物濃度釋放速率，單位為mg/(m²·d)；C_n,m表示第n天實驗水柱在第m層的污染物濃度，單位為mg/L；t為時間，單位為d；V為第m層至m+1層之間的水體體積，L；A為沉積物、水界面的水平投影面積，m²；為第n天實驗水柱在第m層與第m+1層的污染物平均濃度釋放速率，單位為mg/(L·d)；

公式(4)中Q_n,m表示從第1天至第n天黑臭沉積物污染物在第m層的釋放量，單位為mg；A表示黑臭沉積物、水界面的水平投影面積，m²；表示從第1天至第n天黑臭沉積物第m層的單位面積變化總量，單位為mg/m²；

公式(5)中Q_n表示從第1天至第n天黑臭沉積物污染物在上覆水整體中的總釋放量，單位為mg；A表示黑臭沉積物、水界面的水平投影面積，m²；表示從第1天至第n天黑臭沉積物的單位面積釋放量，單位為mg/m²。

3.根據權利要求2所述的多層次分析方法，其特征在于，步驟S4所述的上覆水體取樣時間間隔為：從第1天至第7天每天取一次樣，從第7天至第33天2天取一次樣；若當第33天時污染物濃度仍未穩定，則延長至48天，期間取樣間隔為3天；若當第48天時仍未穩定，則延長至63天，期間取樣間隔為5天；直至目標物濃度穩定為止。

4.根據權利要求3所述的多層次分析方法，其特征在于，步驟S4所述一組實驗累計取水樣量控制在原水體積的以內，每次取樣的前20mL棄置，余下為檢測樣本；取樣完畢后及時補充水體至原水位。

5.根據權利要求4所述的多層次分析方法，其特征在于，步驟S2所述黑臭沉積物氮硫釋放裝置包括水柱容器、輸水管和水箱，在所述水柱容器側面垂直安裝若干個取樣口，各取樣口之間間距相等且為10-20cm。

6.根據權利要求5所述的多層次分析方法，其特征在于，在不同初始理化條件下，重復步驟S2～S6，統計分析多重條件下、單層次或多層次的上覆水體中污染物的變化趨勢，分別計算黑臭沉積物的污染物濃度釋放速率、各層間釋放量和上覆水整體中的總釋放量。