CN203772829U - 一种用于实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置，包括可调速泵、水浴恒温器、保温柱状释放器、保温上覆水循环器和实验条件检测***，保温柱状释放器和保温上覆水循环器顶部设有封闭盖，保温柱状释放器和保温上覆水循环器的封闭盖上方设有实验条件检测***，所述实验条件检测***穿过封闭盖***到保温柱状释放器和保温上覆水循环器内；保温柱状释放器设有可调速搅拌器，保温柱状释放器一侧中部的水阀通过导水管和可调速泵连接位于保温下覆水循环器底部一侧的水阀；所述保温柱状释放器连接温度调控器；保温柱状释放器一侧下部的水阀通过导水管和保温下覆水循环器上部的水阀连接。本实用新型还可以用于实验室模拟不同条件（温度、DO、pH）对沉积物氮磷释放的影响研究。
Description
技术领域
本实用新型涉及湖泊、城市内河生态环境研究技术和检测领域，特别涉及于湖泊、城市内河水-沉积物界面环境的研究领域，具体是指一种用于实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置。
背景技术
近年来，随着社会经济的发展和农工业技术的进步，进入湖泊或城市内河水体的营养物质（主要是氮磷）和有机质不断增加，导致藻类等水生生物大量繁殖，水体质量下降，功能减退，最终呈现不同程度的水体富营养化。按来源不同，导致水体富营养化的物质可分为外源输入和内源释放，其中外源输入主要包括河流径流输入、大气和雨水的干湿沉降等，内源释放主要为沉积物营养盐的释放。目前，在外源输入不断得到良好控制和管理的情况下，内源释放则成为影响水体富营养化的关键因素。
在湖泊、城市内河的生物地球化学循环中，沉积物作为营养物质的一个贮存库，扮演者着源和汇的双重角色。在不同的理化和生物条件下，沉积物中的营养物质可通过间隙水释放到上覆水体中，同时，上覆水体中的营养物质也可以通过物理、化学和生物的作用沉降沉积到水体沉积物中。营养物质不断在水体-沉积物界面释放或沉积，最终使水体-沉积物界面处于一个动态平衡的状态。
目前，水体-沉积物界面营养物质释放的研究方法主要有水下原位模拟法和实验室培养模拟法。前者比较接近实际，但研究的强度、难度、要求和费用较高，在发达国家应用广泛，在我国应用不多；后者应用比较多，适用于研究污染物释放以及其与影响因素之间的关系。实验室培养模拟法中，可将采集的沉积物样完好保存，带回实验室做相关的研究模拟实验。但是，现有文献资料关于沉积物氮磷释放的实验室培养模拟装置过于简单，无法实现通过控制实验条件，以达到尽可能的接近实际沉积物理化环境，实验获取的数据与实际相差甚远。
为达到与实际尽可能相符合，并实现多因素的优化控制，需要设计一种新型的实验室模拟沉积物氮磷释放的装置来严格控制实验的模拟条件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种严格控制实验条件的用于实验室模拟沉积物氮磷释放的装置，既可以用于实验室模拟沉积物氮磷的静态和动态释放，又可以研究氮磷释放与影响因素之间的关系。CO2导管、pH探头、DO探头、酸碱导入管、可调速搅拌器、出气口、温度调控器、去除CO2的空气导管、可调速泵、封闭盖、水阀、水浴恒温器、
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种用于实验室模拟沉积物氮磷释放的装置，包括可调速泵、封闭盖、水阀、水浴恒温器、保温柱状释放器、保温上覆水循环器、导水管和实验条件检测***，所述实验条件检测***由CO2导管、pH探头、DO探头、酸碱导入管、温度调控器和去除CO2的空气导管组成，其中：保温柱状释放器和保温上覆水循环器顶部均设有封闭盖，保温柱状释放器和保温上覆水循环器的封闭盖上方均设有实验条件检测***，且所述实验条件检测***穿过封闭盖分别***到保温柱状释放器和保温上覆水循环器内；保温柱状释放器设有可调速搅拌器，保温柱状释放器一侧中部的水阀通过导水管和可调速泵连接位于保温下覆水循环器底部一侧的水阀；所述保温柱状释放器连接温度调控器；保温柱状释放器一侧下部的水阀通过导水管和保温下覆水循环器上部的水阀连接。
本实用新型中，所述保温柱状释放器一侧中部的水阀高度位于保温上覆水循环器内水位下方5cm处。
本实用新型中，所述保温柱状释放器一侧下部的水阀高度与保温柱状释放器内放置的沉积物保持5cm。
本实用新型中，所述保温柱状释放器和保温上覆水循环器的封闭盖上均设有出气口。
本实用新型中，可调速搅拌器要防锈，用于静态模拟实验必要时的慢速搅拌，使上覆水混合均匀。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的沉积物释放装置占用空间小、良好的保温效果，能够较严格的控制实验模拟条件，适用于实验室模拟沉积物氮磷释放的静态和动态试验以及与释放影响因素之间的关系研究。
附图说明
图1是本实用新型的实验室模拟沉积物氮磷释放装置的示意图。
图中标号：1、CO2导管，2、pH探头，3、DO探头，4、酸碱导入管，5、可调速搅拌器，6、出气口，7、温度调控器，8、去除CO2的空气导管，9、可调速泵，10、封闭盖，11、水阀，12、水浴恒温器，13、保温柱状释放器，14、保温上覆水循环器，15、导水管。
具体实施方式
请参阅附图1所示，本实用新型为一种实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置，由水浴恒温器12、保温柱状释放器13、保温上覆水循环器14、可调速搅拌器5、可调速泵9以及实验条件检测***等组成，所述实验条件检测***由CO2导管1、pH探头2、DO探头3、酸碱导入管4、温度调控器7和去除CO2的空气导管8组成，可调速搅拌器9和实验条件检测***安装于保温柱状释放器13的封闭盖10之上，保温上覆水循环器14的实验条件检测***安装于循环器的封闭盖10之上。所述封闭盖10上设有出气口6。
保温柱状释放器13安装两对高度不同的4个水.11，位于保温柱状释放器13下侧的水阀11与沉积物保持5 cm，位于保温柱状释放器13上侧的水阀位于保温上覆水循环器14水面下方5 cm；保温上覆水循环器14的两侧不同高度安装2个水阀11。
所述保温柱状释放器13和保温上覆水循环器14有导水管15和可调速泵9相连。
本实用新型的水体沉积物氮磷释放模拟装置的使用方法如下：
静态模拟时，将完好保存的新鲜沉积物样置于保温柱形释放器的底部（可用锡箔纸引入，以防沉积物贴壁），用虹吸法将多余的水排出，然后通过可调泵和导水管将经过0.45 μm 膜过滤的上覆水体由保温上覆水循环器14上侧水阀沿壁缓慢注入保温柱状释放器13中（以防搅浑），并与保温柱状释放器13顶端保持几厘米的距离，盖好封闭盖10，安装pH探头2、DO探头3和温度调节器7，根据所需的实际条件调节pH值（大范围变动用1+9 的HCl和1 mol/L 的NaOH调节，小范围变动用CO2和去除CO2的空气调节）、DO（用CO2和去除CO2的空气调节）和温度，调节完成后即可开始沉积物氮磷释放的静态模拟实验；动态模拟时，在完成静态装置之后，将经过0.45 μm 膜过滤的水样注入保温上覆水循环器14中，然后调节保温上覆水循环器14中的pH值、DO值、温度调节和控制***，使其与保温柱状释放器13中相吻合，最后用导水管15和可调水泵9如附图1所示方式连接成一体，开启可调水泵9，即可进行动态模拟实验。实验过程中若pH、DO、温度有所变化，都可以立刻进行校正。
Claims (4)
1.一种用于实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置，包括可调速泵、封闭盖、水阀、水浴恒温器、保温柱状释放器、保温上覆水循环器、导水管和实验条件检测***，其特征在于所述实验条件检测***由CO2导管、pH探头、DO探头、酸碱导入管、温度调控器和去除CO2的空气导管组成，其中：保温柱状释放器和保温上覆水循环器顶部均设有封闭盖，保温柱状释放器和保温上覆水循环器的封闭盖上方均设有实验条件检测***，且所述实验条件检测***穿过封闭盖分别***到保温柱状释放器和保温上覆水循环器内；保温柱状释放器设有可调速搅拌器，保温柱状释放器一侧中部的水阀通过导水管和可调速泵连接位于保温下覆水循环器底部一侧的水阀；所述保温柱状释放器连接温度调控器；保温柱状释放器一侧下部的水阀通过导水管和保温下覆水循环器上部的水阀连接。
2.根据权利要求1所述的用于实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置，其特征在于所述保温柱状释放器一侧中部的水阀高度位于保温上覆水循环器内水位下方5cm处。
3.根据权利要求1所述的用于实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置，其特征在于所述保温柱状释放器一侧下部的水阀高度与保温柱状释放器内放置的沉积物保持5cm。
4.根据权利要求1所述的用于实验室模拟水体沉积物氮磷释放的装置，其特征在于所述保温柱状释放器和保温上覆水循环器的封闭盖上均设有出气口。
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