專利名稱：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
技術領域：
本實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題研究與控制的模擬裝置。
背景技術：
隨著人類社會的發(fā)展，城市河道從過去的以生態(tài)功能為主漸漸衍生出了航運、行 洪、甚至納污等等功能。特別是最近幾十年來，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化所帶來污染物的大量輸入造 成了河道沉積物的大量積累，據(jù)調查，目前城市河道沉積物的積累深度達到了 50cm左右， 導致內源污染的對河道水質的壓力不斷加大；為滿足過去行洪的需要，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的問題就是河道生態(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有間站，這就降 低了水體流動性，也降低了水體的自凈能力。沉積物、生態(tài)界面，水動力條件，便成為了城市 中心區(qū)河道水質的主要因素。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 內部的底泥對上覆水水質的影響規(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、中小體量實驗柱等透明裝置中進行， 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有限，實驗中人為擾動等因素會 極大地干擾實驗的客觀性與準確性，同時由于上覆水水深有限，不能完全模擬城市河道實 際水深狀況。另外，對于城市黑臭河道透明度僅為幾cm，采用透光材料制作的實驗裝置雖然 便于觀察水色泥色等感官指標，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，對水體中的微生物的區(qū)系、浮游動植物區(qū)系種類產生顛覆性的影響，同 時由于大量光的透射，會使水中的部分污染物質產生光降解，這些因素對于水體黑臭發(fā)生 規(guī)律的研究都是十分不利的。
發(fā)明內容本實用新型的目的是要克服上述缺陷，旨在構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變化并開展黑臭河道治理的中試 研究。通過控制室內溫度，模擬不同季節(jié)，通過頂部光照系統(tǒng)，模擬晝夜更替。實現(xiàn)本實用新型目的的技術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的沉積物實驗柱與上部1. 8米的上覆水實 驗柱鉚合組成，在底泥托盤下部有20cm高的可調節(jié)高度的伸縮底座；在沉積物實驗柱上部 設置有放空閥，上覆水實驗柱自下而上每50cm設置有1個采樣水閥，相對位置同時設置在 線探頭預留口 ；沉積物實驗柱采用不透明pvc管材制成，上部為帶一周螺孔的喇叭，通過 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驗柱相連，上覆水實驗 柱通過下端第一采樣閥門與下端喇叭口之間的支架固定于整個實驗器材金屬支架之上，上 覆水實驗柱自上而下的第一、二個采樣閥門之間，還有一金屬擋板用以支撐整個支柱的重 量。[0006]金屬支架上放置的實驗柱為1個以上。本實用新型主體是由上下兩截直徑30cm，不透明PVC制成的180cm上覆水實驗柱 (2)和50cm沉積物實驗柱(7)所組成的一體化裝置，上下兩截連接端具有喇叭口，通過加橡 膠墊圈，螺絲固定的方式進行密閉。通過支架(4)可以將主體固定，通過下端20cm高螺旋 升降支架(8)將沉積物實驗柱(7)支撐起，在加樣及更換沉積物樣品的時候需對螺旋升降 支架(8)進行操作。在沉積物實驗柱(7)上沿設置有帶閥門的放空管(5)，在上覆水實驗柱 (2)上從低到高每隔50cm具有一個采樣閥門(1)，在采樣閥門(1)和放空管(5)相對的一 側，具有4個在線監(jiān)測探頭預留卡口(6)，采用金屬螺帽旋轉密封，如有在線監(jiān)測的需求，可 以利用此預留口進行在線測試。進水采用頂部注入的方式，由水泵泵入，水質5參數(shù)指標檢 測的每次用水量大約為50L，在每次實驗取樣后補水，以每日一次取樣頻率計算，可以有效 模擬每30日左右一換水周期的滯流河道的實際情況。采用上述結構后，通過將現(xiàn)有的燒杯及小型實驗柱體量的實驗裝置進行了合理的 放大，在垂直方向上基本實現(xiàn)了河道的完全模擬，并且可以方便地放置入大部分的實驗室 內。

圖1是本實用新型的主視圖。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。
具體實施方式
見圖1至圖7，本實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的沉積物實驗柱7與上部1. 8米的上覆水實驗柱2鉚合組 成，在底泥托盤下部有20cm高的可調節(jié)高度的伸縮底座8 ；在沉積物實驗柱上部設置有放 空閥5，上覆水實驗柱2自下而上每50cm設置有1個采樣水閥1，相對位置同時設置在線探 頭預留口 6 ；沉積物實驗柱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驗柱2相連，上覆水實驗 柱2通過下端第一采樣閥門與下端喇叭口之間的支架4固定于整個實驗器材金屬支架3之 上，上覆水實驗柱自上而下的第一、二個采樣閥門之間，還有一金屬擋板用以支撐整個支柱 的重量。金屬支架上放置的實驗柱為1個以上。本實施例的裝置的使用方法如下1.將本裝置置于實驗室內部，由于本裝置總高度約2. 5m，可以方便的放置于一般 層高的實驗室內部。在松開上覆水實驗柱(2)與沉積物實驗柱(7)連接處的所有螺絲后，旋轉螺旋升 降支架(8)，直至支架與沉積物實驗柱(7)連接處松開Icm左右，將沉積物實驗柱(7)從一
4側小心抽出，將所采集的沉積物樣本置于沉積物實驗柱(7)，根據(jù)實驗要求的不同，可以在 沉積物實驗柱(7)內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，置于在超低溫冰箱冰凍成塊，取出后，覆蓋 于沉積物實驗柱(7)內放置的沉積物之上。3.從河道采集原水水樣，置于500L水桶，進行充分混合后，采用水泵抽入相應水 柱，直至欲模擬的水深液位停止。靜置后開始實驗。4.可利用本裝置開展各污染物在河道黑臭發(fā)生過程中演變的規(guī)律研究及河道曝 氣模擬實驗、河道水質凈化劑比選等方面的研究。一般來說，每套裝置可制作多個實驗柱， 以滿足不同條件模擬與平行樣采樣的需要。取水順序應先從下方取樣口取樣，然后逐步向上取樣，這種取樣的優(yōu)點在于基本 符合了城市滯流河道的流場與水力動力學特征，即深水處流速低于表面流速的特點，采樣 方式方法更為科學合理。同時也可以通過在線取樣口放置在線監(jiān)測探頭，進行靜水條件下 的水質演變調查。
權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的沉積物實驗柱(7)與上部1.8米的上覆水實驗柱(2)鉚合組成，在底泥托盤下部有20cm高的可調節(jié)高度的伸縮底座(8)；在沉積物實驗柱上部設置有放空閥(5)，上覆水實驗柱(2)自下而上每50cm設置有1個采樣水閥(1)，相對位置同時設置在線探頭預留口(6)；沉積物實驗柱(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驗柱(2)相連，上覆水實驗柱(2)通過下端第一采樣閥門與下端喇叭口之間的支架(4)固定于整個實驗器材金屬支架(3)之上，上覆水實驗柱自上而下的第一、二個采樣閥門之間，還有一金屬擋板用以支撐整個支柱的重量。
2.根據(jù)權利要求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驗柱為1個以上。
專利摘要本實用新型公開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上覆水實驗柱和50cm沉積物實驗柱所組成的一體化裝置，上下兩截連接端具有喇叭口，通過加橡膠墊圈，螺絲固定的方式進行密閉。通過支架可以將主體固定，通過下端20cm高螺旋升降支架將沉積物實驗柱支撐起，在加樣及更換沉積物樣品的時候需對螺旋升降支架進行操作。在沉積物實驗柱上沿設置有帶閥門的放空管，在上覆水實驗柱上從低到高每隔50cm具有一個采樣閥門，在采樣閥門和放空管相對的一側，具有4個在線監(jiān)測探頭預留卡口，采用金屬螺帽旋轉密封，此裝置可以有效滯流河道的實際情況，進行相關研究。
文檔編號G01N33/18GK201681072SQ20092021533
公開日2010年12月22日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年12月30日
發(fā)明者張晟, 徐圃青, 翟康, 金玉, 顧禮明 申請人:常州市環(huán)境保護研究所