專(zhuān)利名稱：城市滯流河道沉積物污染釋放與抑制研究裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬河水中底泥污染釋放規(guī)律的城市滯流河道沉積物污染 釋放與抑制研究裝置。具體涉及一種用于城市河道黑臭問(wèn)題研究與控制的模擬裝置。
背景技術(shù)：
隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，城市河道從過(guò)去的以生態(tài)功能為主漸漸衍生出了航運(yùn)、行 洪、甚至納污等等功能。特別是最近幾十年來(lái)，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化所帶來(lái)污染物的大量輸入造 成了河道沉積物的大量積累，據(jù)調(diào)查，目前城市河道沉積物的積累深度達(dá)到了 50cm左右， 導(dǎo)致內(nèi)源污染的對(duì)河道水質(zhì)的壓力不斷加大；為滿足過(guò)去行洪的需要，城市河道兩面光的 現(xiàn)象十分普遍，水泥駁岸取代了原有的土駁所帶來(lái)的問(wèn)題就是河道生態(tài)界面的急劇削減、 水生態(tài)功能的顯著下降；為了滿足環(huán)境管理的需要，大部分城市河道兩岸設(shè)有間站，這就降 低了水體流動(dòng)性，也降低了水體的自凈能力。沉積物、生態(tài)界面，水動(dòng)力條件，便成為了城市 中心區(qū)河道水質(zhì)的主要因素。為了揭示城市河道黑臭發(fā)生的規(guī)律，河道沉積物，也就是河道 內(nèi)部的底泥對(duì)上覆水水質(zhì)的影響規(guī)律研究就顯得十分迫切與重要。目前已有的河道沉積物研究多局限在燒杯、中小體量實(shí)驗(yàn)柱等透明裝置中進(jìn)行， 這種裝置的最大缺陷在于其容納沉積物與河水的容量相當(dāng)有限，實(shí)驗(yàn)中人為擾動(dòng)等因素會(huì) 極大地干擾實(shí)驗(yàn)的客觀性與準(zhǔn)確性，同時(shí)由于上覆水水深有限，不能完全模擬城市河道實(shí) 際水深狀況。另外，對(duì)于城市黑臭河道透明度僅為幾cm，采用透光材料制作的實(shí)驗(yàn)裝置雖然 便于觀察水色泥色等感官指標(biāo)，但是卻很大程度上改變了水體與光線接觸的狀態(tài)，從而改 變水體中的微環(huán)境，對(duì)水體中的微生物的區(qū)系、浮游動(dòng)植物區(qū)系種類(lèi)產(chǎn)生顛覆性的影響，同 時(shí)由于大量光的透射，會(huì)使水中的部分污染物質(zhì)產(chǎn)生光降解，這些因素對(duì)于水體黑臭發(fā)生 規(guī)律的研究都是十分不利的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要克服上述缺陷，旨在構(gòu)造一種客觀模擬城市黑臭滯流河 道、支浜的研究裝置，可以在本裝置中模擬不同分層水質(zhì)變化并開(kāi)展黑臭河道治理的中試 研究。通過(guò)控制室內(nèi)溫度，模擬不同季節(jié)，通過(guò)頂部光照系統(tǒng)，模擬晝夜更替。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種城市滯流河道沉積物污染釋放與抑制研 究裝置，總高度為2. 5米，主體部分由下部50cm的沉積物實(shí)驗(yàn)柱與上部1. 8米的上覆水實(shí) 驗(yàn)柱鉚合組成，在底泥托盤(pán)下部有20cm高的可調(diào)節(jié)高度的伸縮底座；在沉積物實(shí)驗(yàn)柱上部 設(shè)置有放空閥，上覆水實(shí)驗(yàn)柱自下而上每50cm設(shè)置有1個(gè)采樣水閥，相對(duì)位置同時(shí)設(shè)置在 線探頭預(yù)留口 ；沉積物實(shí)驗(yàn)柱采用不透明pvc管材制成，上部為帶一周螺孔的喇叭，通過(guò) 安置橡膠墊圈，并用螺絲螺帽鉚合固定的方式與上半部分上覆水實(shí)驗(yàn)柱相連，上覆水實(shí)驗(yàn) 柱通過(guò)下端第一采樣閥門(mén)與下端喇叭口之間的支架固定于整個(gè)實(shí)驗(yàn)器材金屬支架之上，上 覆水實(shí)驗(yàn)柱自上而下的第一、二個(gè)采樣閥門(mén)之間，還有一金屬擋板用以支撐整個(gè)支柱的重 量。[0006]金屬支架上放置的實(shí)驗(yàn)柱為1個(gè)以上。本實(shí)用新型主體是由上下兩截直徑30cm，不透明PVC制成的180cm上覆水實(shí)驗(yàn)柱 (2)和50cm沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)所組成的一體化裝置，上下兩截連接端具有喇叭口，通過(guò)加橡 膠墊圈，螺絲固定的方式進(jìn)行密閉。通過(guò)支架(4)可以將主體固定，通過(guò)下端20cm高螺旋 升降支架(8)將沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)支撐起，在加樣及更換沉積物樣品的時(shí)候需對(duì)螺旋升降 支架(8)進(jìn)行操作。在沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)上沿設(shè)置有帶閥門(mén)的放空管(5)，在上覆水實(shí)驗(yàn)柱 (2)上從低到高每隔50cm具有一個(gè)采樣閥門(mén)(1)，在采樣閥門(mén)(1)和放空管(5)相對(duì)的一 側(cè)，具有4個(gè)在線監(jiān)測(cè)探頭預(yù)留卡口(6)，采用金屬螺帽旋轉(zhuǎn)密封，如有在線監(jiān)測(cè)的需求，可 以利用此預(yù)留口進(jìn)行在線測(cè)試。進(jìn)水采用頂部注入的方式，由水泵泵入，水質(zhì)5參數(shù)指標(biāo)檢 測(cè)的每次用水量大約為50L，在每次實(shí)驗(yàn)取樣后補(bǔ)水，以每日一次取樣頻率計(jì)算，可以有效 模擬每30日左右一換水周期的滯流河道的實(shí)際情況。采用上述結(jié)構(gòu)后，通過(guò)將現(xiàn)有的燒杯及小型實(shí)驗(yàn)柱體量的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了合理的 放大，在垂直方向上基本實(shí)現(xiàn)了河道的完全模擬，并且可以方便地放置入大部分的實(shí)驗(yàn)室 內(nèi)。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖。圖2是圖1的后視圖。圖3是圖1的俯視圖。圖4是圖1的仰視圖。圖5是圖1的左視圖。圖6是圖1的右視圖。圖7是圖1的立體圖。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖1至圖7，本實(shí)施例的城市滯流河道沉積物污染釋放與抑制研究裝置，總高度 為2. 5米，主體部分由下部50cm的沉積物實(shí)驗(yàn)柱7與上部1. 8米的上覆水實(shí)驗(yàn)柱2鉚合組 成，在底泥托盤(pán)下部有20cm高的可調(diào)節(jié)高度的伸縮底座8 ；在沉積物實(shí)驗(yàn)柱上部設(shè)置有放 空閥5，上覆水實(shí)驗(yàn)柱2自下而上每50cm設(shè)置有1個(gè)采樣水閥1，相對(duì)位置同時(shí)設(shè)置在線探 頭預(yù)留口 6 ；沉積物實(shí)驗(yàn)柱7采用不透明pvc管材制成，上部為帶一周螺孔的喇叭，通過(guò)安 置橡膠墊圈，并用螺絲螺帽鉚合固定的方式與上半部分上覆水實(shí)驗(yàn)柱2相連，上覆水實(shí)驗(yàn) 柱2通過(guò)下端第一采樣閥門(mén)與下端喇叭口之間的支架4固定于整個(gè)實(shí)驗(yàn)器材金屬支架3之 上，上覆水實(shí)驗(yàn)柱自上而下的第一、二個(gè)采樣閥門(mén)之間，還有一金屬擋板用以支撐整個(gè)支柱 的重量。金屬支架上放置的實(shí)驗(yàn)柱為1個(gè)以上。本實(shí)施例的裝置的使用方法如下1.將本裝置置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部，由于本裝置總高度約2. 5m，可以方便的放置于一般 層高的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部。在松開(kāi)上覆水實(shí)驗(yàn)柱(2)與沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)連接處的所有螺絲后，旋轉(zhuǎn)螺旋升 降支架(8)，直至支架與沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)連接處松開(kāi)Icm左右，將沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)從一
4側(cè)小心抽出，將所采集的沉積物樣本置于沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求的不同，可以在 沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)內(nèi)放置分層采集的底泥樣本。2.將原水倒入30cm 口徑的金屬圓盤(pán)，置于在超低溫冰箱冰凍成塊，取出后，覆蓋 于沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)內(nèi)放置的沉積物之上。3.從河道采集原水水樣，置于500L水桶，進(jìn)行充分混合后，采用水泵抽入相應(yīng)水 柱，直至欲模擬的水深液位停止。靜置后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。4.可利用本裝置開(kāi)展各污染物在河道黑臭發(fā)生過(guò)程中演變的規(guī)律研究及河道曝 氣模擬實(shí)驗(yàn)、河道水質(zhì)凈化劑比選等方面的研究。一般來(lái)說(shuō)，每套裝置可制作多個(gè)實(shí)驗(yàn)柱， 以滿足不同條件模擬與平行樣采樣的需要。取水順序應(yīng)先從下方取樣口取樣，然后逐步向上取樣，這種取樣的優(yōu)點(diǎn)在于基本 符合了城市滯流河道的流場(chǎng)與水力動(dòng)力學(xué)特征，即深水處流速低于表面流速的特點(diǎn)，采樣 方式方法更為科學(xué)合理。同時(shí)也可以通過(guò)在線取樣口放置在線監(jiān)測(cè)探頭，進(jìn)行靜水條件下 的水質(zhì)演變調(diào)查。
權(quán)利要求一種城市滯流河道沉積物污染釋放與抑制研究裝置，總高度為2.5米，主體部分由下部50cm的沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)與上部1.8米的上覆水實(shí)驗(yàn)柱(2)鉚合組成，在底泥托盤(pán)下部有20cm高的可調(diào)節(jié)高度的伸縮底座(8)；在沉積物實(shí)驗(yàn)柱上部設(shè)置有放空閥(5)，上覆水實(shí)驗(yàn)柱(2)自下而上每50cm設(shè)置有1個(gè)采樣水閥(1)，相對(duì)位置同時(shí)設(shè)置在線探頭預(yù)留口(6)；沉積物實(shí)驗(yàn)柱(7)采用不透明pvc管材制成，上部為帶一周螺孔的喇叭，通過(guò)安置橡膠墊圈，并用螺絲螺帽鉚合固定的方式與上半部分上覆水實(shí)驗(yàn)柱(2)相連，上覆水實(shí)驗(yàn)柱(2)通過(guò)下端第一采樣閥門(mén)與下端喇叭口之間的支架(4)固定于整個(gè)實(shí)驗(yàn)器材金屬支架(3)之上，上覆水實(shí)驗(yàn)柱自上而下的第一、二個(gè)采樣閥門(mén)之間，還有一金屬擋板用以支撐整個(gè)支柱的重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市滯流河道沉積物污染釋放與抑制研究裝置，其特征是 金屬支架上放置的實(shí)驗(yàn)柱為1個(gè)以上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種城市滯流河道沉積物污染釋放與抑制研究裝置，主體是由上下兩截直徑30cm，不透明PVC制成的180cm上覆水實(shí)驗(yàn)柱和50cm沉積物實(shí)驗(yàn)柱所組成的一體化裝置，上下兩截連接端具有喇叭口，通過(guò)加橡膠墊圈，螺絲固定的方式進(jìn)行密閉。通過(guò)支架可以將主體固定，通過(guò)下端20cm高螺旋升降支架將沉積物實(shí)驗(yàn)柱支撐起，在加樣及更換沉積物樣品的時(shí)候需對(duì)螺旋升降支架進(jìn)行操作。在沉積物實(shí)驗(yàn)柱上沿設(shè)置有帶閥門(mén)的放空管，在上覆水實(shí)驗(yàn)柱上從低到高每隔50cm具有一個(gè)采樣閥門(mén)，在采樣閥門(mén)和放空管相對(duì)的一側(cè)，具有4個(gè)在線監(jiān)測(cè)探頭預(yù)留卡口，采用金屬螺帽旋轉(zhuǎn)密封，此裝置可以有效滯流河道的實(shí)際情況，進(jìn)行相關(guān)研究。
文檔編號(hào)G01N33/18GK201681072SQ20092021533
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者張晟, 徐圃青, 翟康, 金玉, 顧禮明 申請(qǐng)人:常州市環(huán)境保護(hù)研究所