一種稻田濕地水樣采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種稻田濕地水樣采集裝置，包括透明容器，透明容器為一端敞口一端封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，透明容器的敞口端設(shè)有漏斗形的進水結(jié)構(gòu)，所述筒狀結(jié)構(gòu)的封閉端設(shè)有一個以上的出水口。本實用新型型滿足浮游動植物影響水樣采集時不受到人為擾動的影響，且易于觀察到化學品或農(nóng)藥施入稻田后對浮游生物產(chǎn)生的不利影響，這些影響即可以定性觀查到也可以定量測出。本實用新型型可操作性強，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、組裝、制造和維護方便。本裝置能夠同時用于測定多組樣品檢測。本裝置適用于野外水深10cm以下水層采樣，確保了浮游生物接近外界的生長條件，同時便于觀察化學品及農(nóng)藥對浮游生物產(chǎn)生的影響。本實用新型還公開了稻田濕地采集水樣的處理方法。
【專利說明】
一種稻田濕地水樣采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種稻田濕地水樣采集裝置，適用于測定污染物質(zhì)如化學品和農(nóng) 藥等對浮游動植物的定性定量檢測。
【背景技術(shù)】
[0002] 稻田在人工濕地中有重要地位，2015年，我國稻谷面積約3021.32萬hm2(中華人民 共和國國家統(tǒng)計局，2015)。我國稻田濕地主要分布在長江中下游地區(qū)、東北三江平原區(qū)，其 次是我國西南、華南等地區(qū)，黃淮海地區(qū)、青藏高寒區(qū)等也有少量分布，多為灌溉型稻田。長 江中下游地區(qū)是我國著名的稻谷生產(chǎn)基地，長江及其眾多支流泛濫而成的河湖濕地，使得 該地區(qū)成為我國稻田面積最集中的地區(qū)，也是一個巨大的自然一人工復合濕地農(nóng)業(yè)生態(tài)系 統(tǒng)。
[0003] 我國是水稻生產(chǎn)消費大國，水稻生產(chǎn)過程中農(nóng)藥使用量也相當大，2010年，農(nóng)藥有 效成分在水稻上登記使用的共214種，而截至2015年1月，這一數(shù)據(jù)上升至327種，增量達到 50% (中國農(nóng)藥信息網(wǎng)）。但是，農(nóng)藥作為一類有毒化學物質(zhì)，提高作物產(chǎn)量的同時若使用不 當易造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對生物多樣性構(gòu)成威脅。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2012年我國 農(nóng)藥使用量達到180多萬噸，而利用率僅為30%左右，流失的農(nóng)藥逸散在環(huán)境中，成為稻產(chǎn) 區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的重要源頭。目前已發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥在稻田生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域的土壤、水體、沉積物等 多環(huán)境介質(zhì)中有蓄積現(xiàn)象。
[0004] 要進行污染分析，就需要對這些介質(zhì)采集樣品，土壤樣品采集有成熟的技術(shù)，而水 樣的采集還比較混亂，大多數(shù)采用水瓢直接g水，最直接影響就是對水體中浮生動物產(chǎn)生 擾動，致使研究結(jié)果不準確。本實用新型正是提供一種稻田濕地水樣采集裝置及采集水樣 處理方法來解決目前存在的問題，確保科研結(jié)果的準確性。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種稻田濕地水樣 采集裝置及采集水樣處理方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 本實用新型公開了一種稻田濕地水樣采集裝置，包括透明容器，透明容器為一端 敞口一端封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，透明容器的敞口端設(shè)有漏斗形的進水結(jié)構(gòu)，所述筒狀結(jié)構(gòu)的封 閉端設(shè)有一個以上的出水口。
[0008] 本實用新型中，所述進水結(jié)構(gòu)為軟質(zhì)材料的進水結(jié)構(gòu)。
[0009] 本實用新型中，所述進水結(jié)構(gòu)通過一個可拆卸的固定筐連接在透明容器的敞口 端。
[0010] 本實用新型中，進水結(jié)構(gòu)的末端設(shè)有可拆卸的進水塞，從而可以在需要采集時打 開進水塞，米集完畢后關(guān)閉進水塞。
[0011] 本實用新型中，所述出水口包括第一出水口和第二出水口，其中第二出水口相對 于第一出水口更靠近透明容器（1)的邊緣。在實際使用中，第二出水口相對于第一出水口更 靠近土壤層，第一出水口用于排出采集水，第二出水口用于清洗排出泥沙。
[0012] 本實用新型中，第一出水口和第二出水口上設(shè)有可拆卸的活塞，可以在需要采集 時打開活塞，采集完畢后關(guān)閉活塞。
[0013] 本實用新型中，所述透明容器上設(shè)有固定架，固定架下端設(shè)有固定支腳，用于將所 述透明容器固定在稻田濕地內(nèi)。
[0014] 本實用新型中，所述透明容器外設(shè)有尺度標識，用于進行采集水樣體積的觀察。
[0015] 本實用新型還公開了采集稻田濕地水樣的方法，包括以下步驟：
[0016] 步驟一，設(shè)置一組采樣點，樣品采集時，打開透明容器的漏斗形的進水結(jié)構(gòu)、第一 出水口和第二出水口，將固定支腳插入土壤層，使得透明容器的進水結(jié)構(gòu)位于稻田濕地的 水位下方;一組采樣點的數(shù)量至少為六個；
[0017] 步驟二，樣品收集時，使用進水塞將漏斗形的進水結(jié)構(gòu)堵上，將透明容器靠近土層 的第二出水口用活塞堵上，輕轉(zhuǎn)透明容器，將收集到水樣從第一出水口倒入采樣瓶，確保沉 積物盡量少帶入采集樣品中，影響觀測。
[0018] 本實用新型在不擾動浮浮游生物的狀況下采集到樣品，可以更客觀的評價化學品 及農(nóng)藥對稻田中浮游生物的影響。
[0019] 本實用新型還公開了一種處理利用上述裝置分析水樣的方法，包括如下步驟：
[0020] A、樣品收集時，帶孔漏斗狀蓋子用塞子堵上，玻璃容器靠近土層的小孔用塞堵上。 輕轉(zhuǎn)玻璃容器，將收集到水樣從另一個孔中倒入采樣瓶，確保沉積物盡量少帶入采集樣品 中，影響觀測；
[0021] B、每樣點取500nL水樣放在水桶中混勻，取其中1L，用固定液固定，用于浮游植物 計數(shù);取剩余2L通過浮游生物篩過濾，并存儲在固定液中；
[0022] C、浮游動物固定液:過網(wǎng)篩的浮游動物根據(jù)數(shù)量固定在不同體積固定液中，固定 液配方為每升70 %乙醇中加入40克蔗糖和40毫升甘油。
[0023] 有益效果：本實用新型型滿足浮游動植物影響水樣采集時不受到人為擾動的影 響，且易于觀察到化學品或農(nóng)藥施入稻田后對浮游生物產(chǎn)生的不利影響，這些影響即可以 定性觀查到也可以定量測出。具體而言，本實用新型型的優(yōu)點包括：
[0024] 1、本裝置方法簡便易行，可操作性強。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、組裝、制造和維護方便。
[0025] 2、本裝置能夠同時用于測定多組樣品檢測。
[0026] 3、本裝置適用于野外水深10cm以下水層采樣，確保了浮游生物接近外界的生長條 件，同時便于觀察化學品及農(nóng)藥對浮游生物產(chǎn)生的影響。
[0027] 4、水樣處理經(jīng)本實用新型處理后樣品可保存3~6個月，減少工作人員即時工作強 度。
【附圖說明】
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型型做更進一步的具體說明，本實用新 型型的上述和/或其他方面的優(yōu)點將會變得更加清楚。
[0029]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0030]圖2為本實用新型裝置的固定筐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖3為本實用新型裝置的具孔帶刻度玻璃容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖4為本實用新型裝置的固定架和固定支腳的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖5為8次采樣水體浮游植物的平均密度。
【具體實施方式】
[0034]根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本實用新型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施 例僅用于說明本實用新型，而不應(yīng)當也不會限制權(quán)利要求書中所詳細描述的本實用新型。 [0035] 實施例1:
[0036]如圖1~圖4所示，本實用新型公開了一種稻田濕地水樣采集裝置及采集水樣處理 方法，它包括直徑約l〇cm，高度至少15cm的一側(cè)開口的透明玻璃容器1，該容器具有體積刻 度;玻璃容器另一側(cè)具有兩個出水孔5,6,兩個孔均靠近透明容器1的側(cè)壁邊緣，實際使用 中，出口孔6相對于出水孔5更靠近土壤層。兩個出水孔5,6可以根據(jù)需要使用活塞封閉，塞 體材質(zhì)優(yōu)選磨砂玻璃;每個玻璃容器1的敞口端設(shè)有漏斗形的進水結(jié)構(gòu)2，進水結(jié)構(gòu)2通過一 個可拆卸的固定筐3連接在透明容器1的敞口端，進水結(jié)構(gòu)2的末端設(shè)有可拆卸的進水塞4。
[0037] 所述玻璃容器由不銹鋼圈7及不銹鋼手柄8固定在土壤內(nèi)，其中不銹鋼手柄8長度 大于20cm.其中，所述的玻璃容器優(yōu)選5~6個，玻璃容器無色便于觀察采集到的水樣體積及 化學品和農(nóng)藥對浮游生物產(chǎn)生的影響。所述漏斗形的進水結(jié)構(gòu)2優(yōu)選軟質(zhì)塑料，置于玻璃容 器的內(nèi)漏斗狀部分末端為進水口，所帶進水口優(yōu)選直徑2cm鋼圈，可用進水塞4封上。
[0038] 透明玻璃容器1 一次成型無黏結(jié)材料，壁厚優(yōu)選2mm，具體厚度可根據(jù)實際采樣條 件而定。
[0039]本實用新型還公開了采用上述裝置采集稻田濕地水樣的方法，包括如下步驟： [0040]步驟一，設(shè)置一組采樣點，樣品采集時，打開透明容器1的漏斗形的進水結(jié)構(gòu)2、第 一出水口 5和第二出水口 6,將固定支腳8插入土壤層，使得透明容器1的進水結(jié)構(gòu)2位于稻田 濕地的水位下方;一組采樣點的數(shù)量至少為六個；
[0041]步驟二，樣品收集時，使用進水塞4將漏斗形的進水結(jié)構(gòu)2堵上，將透明容器1靠近 土層的第二出水口 6用活塞堵上，輕轉(zhuǎn)透明容器1，將收集到水樣從第一出水口 5倒入采樣 瓶，確保沉積物盡量少帶入采集樣品中，影響觀測。
[0042] 實施例2:
[0043] 如圖1所示，本實施例包括如圖3所示的具孔帶刻度玻璃容器，如圖2所示的固定 筐，如圖4所示的固定架和固定支腳。帶刻度玻璃容器1所選材質(zhì)為透明玻璃直徑約10cm，高 度至少15cm，該容器一次成型無黏結(jié)材料，壁厚優(yōu)選1mm，具有體積刻度;玻璃容器2內(nèi)采集 受測定水樣，其中，如圖2所示，帶孔漏斗狀蓋子包裹在玻璃容器的固定筐3優(yōu)選軟質(zhì)透明塑 料，置于玻璃容器的內(nèi)漏斗狀部分材質(zhì)優(yōu)選軟質(zhì)透明塑料，所帶小孔優(yōu)選直徑2cm鋼圈，可 用塞子蓋上。固定筐用于受測試水樣在不受干擾狀態(tài)下進入具孔帶刻度玻璃容器。
[0044] 在使用本實施例采集樣品時，組裝好采樣裝置，將裝置用圖4裝置固定在土壤表 層，根據(jù)觀測面積確定采樣數(shù)量，通常一個觀察小區(qū)設(shè)六個采樣點，田內(nèi)準備灌水或已灌 水，固定好后，帶孔漏斗狀蓋子及玻璃容器底部的兩個孔保持打開狀態(tài)，研究人員離開布點 區(qū)，稻田灌水后根據(jù)所設(shè)采樣時間來收集樣品。樣品收集時，帶孔漏斗狀蓋子用塞子堵上， 玻璃容器靠近土層的小孔用塞堵上。輕轉(zhuǎn)玻璃容器，將收集到水樣從另一個孔中倒入采樣 瓶，確保沉積物盡量少帶入采樣品中，影響觀測。
[0045] 實施例3:
[0046] 本實施例研究了 48%毒死蜱乳油對水稻田中浮游生物的影響。毒死蜱是一種高 效、廣譜的有機磷類殺蟲劑，主要用于防治水稻、果樹、蔬菜、棉花、小麥、大豆、花生、茶葉、 甘蔗等作物上的鱗翅目、鞘翅目、同翅目、半翅目害蟲及害螨、薊馬等。然而，環(huán)境毒理學研 究卻發(fā)現(xiàn)，毒死蜱對生態(tài)環(huán)境具有潛在的危險性，室內(nèi)毒理實驗表明，毒死蜱對魚的LC 50為 1.33mg/L，屬中毒農(nóng)藥；對大型潘EC5Q(48h)小于1.2yg/L，屬于劇毒農(nóng)藥；對藻類的EC50 (72h)為20.79mg/L，屬于低毒農(nóng)藥。大型潘正是典型的浮游動物，而目前毒死蜱對稻田中浮 游生物影響幾乎沒有報道。針對這種現(xiàn)狀，本研究多次采集了稻田水樣，對其中浮游生物進 行定性定量分析，以其為毒死蜱農(nóng)藥合理使用提供技術(shù)支持。
[0047] 1試驗材料
[0048] 1.1受試農(nóng)藥
[0049] 48%毒死蜱乳油，購自揚州市蘇靈化工有限公司。
[0050] 1.2受試植物
[0051]武運梗23號水稻雜交種，購自常州市武進區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所。
[0052] 2試驗方法
[0053] 2.1樣地布置
[0054]在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)對照田（未施用指定農(nóng)藥），毒死蜱處理田、常規(guī)處理田（農(nóng)民根據(jù) 當?shù)刂脖Ｕ局笇д娛┺r(nóng)藥）。
[0056]^對照（CK)田，試驗期間不噴藥，采樣時間與毒死蜱同步；毒死蜱施用田，施藥時間 和當?shù)爻Ｒ?guī)用藥噴灑時間一致，即常規(guī)藥每噴一次就相應(yīng)噴一次毒死蜱，以接近生物對毒 死蜱的真實暴露條件。除噴藥外，其它管理工作如澆水、施肥、人工除草，農(nóng)戶正常進行，農(nóng) 戶對管理工作進行記錄。
[0057] 2.2采樣時間
[0058] 試驗期間施藥四次，分別于施藥后第一天，第七天采集水樣并進行分析，具體如下 表。
[0059]表1采樣時間安排
[00611 2.3水樣采集
[0062] -個觀察小區(qū)設(shè)六個采樣點，田內(nèi)灌水，使用本實施例采集樣品，組裝好采樣裝 置，將裝置定在土壤表層，固定好后，帶孔漏斗狀蓋子及玻璃容器底部的兩個孔保持打開狀 態(tài)，研究人員離開布點區(qū)，稻田灌水后根據(jù)所設(shè)采樣時間來收集樣品。
[0063]每樣點取500nL水樣放在水桶中混勻，取其中1L，用魯格氏液固定，用于浮游植物 計數(shù);取剩余2L通過浮游生物篩過濾，并存儲在固定液中。
[0064] 2.4生物樣品固定及計數(shù)
[0065]浮游植物固定及計數(shù)，一般1000毫升水樣加15毫升魯格氏液。放置于暗處靜置24 小時后，濃縮至100毫升，再次靜置24小時后，濃縮至30毫升，將濃縮沉淀后水樣充分搖勻 后，立即用吸管吸出O.lmL樣品，注入相應(yīng)的計數(shù)框內(nèi)，小心蓋上蓋玻片，在蓋蓋玻片時，要 求計數(shù)框內(nèi)沒有氣泡，樣品不溢出計數(shù)框，然后在10x40倍顯微鏡下觀察，結(jié)合水生生物圖 譜確定種類。
[0066]魯格氏液配制方法:將6克碘化鉀溶于20ml水中，待其完全溶解后，加入4克碘充分 搖動，待碘全部溶解后定容到l〇〇ml即配成魯哥氏液。
[0067]浮游動物固定及計數(shù):過網(wǎng)篩的浮游動物根據(jù)數(shù)量固定在不同體積固定液中，固 定液配方為每升70%乙醇中加入40克蔗糖和40毫升甘油。取lmL樣品，注入計數(shù)框內(nèi)在 10x10倍顯微鏡下觀察，結(jié)合水生生物圖譜確定種類。
[0068] 3試驗結(jié)果
[0069] 3.1浮游植物統(tǒng)計結(jié)果
[0070]對照田與毒死蜱處理田8次采樣共獲得浮游植物4門16屬，見表2。
[0071]表2采樣獲得主要藻類
[0073]對照田與毒死蜱處理田8次采樣獲得水體浮游植物的平均密度如圖5所示。
[0074] 3.2浮游動物統(tǒng)計結(jié)果
[0075]對照田與毒死蜱處理田，經(jīng)四次噴藥后最后一次采樣和浮游動物的種類和數(shù)量見 表3,為每田塊6個取樣點浮游動物的平均頭數(shù)。從表中可以看出兩塊田中的浮游動物群落 主要由枝角類和燒足類組成。對照田與毒死蜱處理田浮游動物群落的組成與數(shù)量差異顯 著，在釆集到的枝角類和曉足類浮游動物中，對照田的浮游動物種類為3個屬多毒死蜱處理 田的2個屬。
[0076] 表3對照田與毒死蜱處理田浮游動物的種類和數(shù)量
[0079] 4結(jié)果討論
[0080] 浮游生物在水域生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中占有重要地位:浮游植物作為生產(chǎn)者是第一 環(huán)節(jié)，植食性浮游動物攝食浮游植物，是第2環(huán)節(jié)。浮游生物是水域生產(chǎn)力的基礎(chǔ):浮游植物 的產(chǎn)量，決定著植食性浮游動物的產(chǎn)量，而后者又決定著小型魚類的產(chǎn)量和大型魚類的產(chǎn) 量。因此，浮游生物是水生生態(tài)系統(tǒng)中重要的生物組成部分，其在物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量流動和信 息傳遞等生態(tài)過程中起著至關(guān)重要的作用
[0081] 上述試驗結(jié)果表明，毒死蜱對浮游植物的影響不明顯，主要是因為毒死蜱作為殺 蟲劑對植物的直接影響較小，僅通過間接影響到藻類的密度，毒死蜱噴施一天后對浮游動 物的急性毒性較高，能明顯影響到浮游動物的數(shù)量，減少對浮游植物的攝食。隨著時間的推 移，浮游動物的繁殖能力逐漸恢復，攝食量增大，因此對浮游植物的影響承拆線狀。
[0082]本實用新型型提供了一種稻田濕地水樣采集裝置及采集水樣處理方法，具體實現(xiàn) 該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本實用新型型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對 于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型型原理的前提下，還可以做出若 干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型型的保護范圍。本實施例中未明確的 各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1. 一種稻田濕地水樣采集裝置，其特征在于，包括透明容器（1)，透明容器（1)為一端敞 口 一端封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，透明容器（1)的敞口端設(shè)有漏斗形的進水結(jié)構(gòu)（2)，所述筒狀結(jié)構(gòu) 的封閉端設(shè)有一個以上的出水口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述進水結(jié)構(gòu)(2)為軟質(zhì)材料的進水結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述進水結(jié)構(gòu)（2)通過一個可拆卸的固定 筐(3)連接在透明容器(1)的敞口端。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，進水結(jié)構(gòu)（2)的末端的進水口上設(shè)有硬質(zhì) 固定環(huán)，固定環(huán)內(nèi)設(shè)有可拆卸的進水塞(4)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述出水口包括第一出水口（5)和第二出 水口（6)，其中第二出水口（6)相對于第一出水口（5)更靠近透明容器(1)的邊緣。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，第一出水口（5)和第二出水口（6)上設(shè)有可 拆卸的活塞。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述透明容器（1)上設(shè)有固定架(7)，固定 架(7)下端設(shè)有固定支腳(8)，用于將所述透明容器(1)固定在稻田濕地。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述裝置，其特征在于，所述透明容器外設(shè)有尺度標識，用于進行采 集水樣體積的觀察。
【文檔編號】G01N1/10GK205679428SQ201620567286
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201620567286.6, CN 201620567286, CN 205679428 U, CN 205679428U, CN-U-205679428, CN201620567286, CN201620567286.6, CN205679428 U, CN205679428U
【發(fā)明人】續(xù)衛(wèi)利, 王娜, 姜錦林, 單正軍, 周軍英, 王宏偉
【申請人】環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所