CN103926386B - 一种水质在线生物监测的现场装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水质在线生物监测的现场装置；其能够满足反映自然水体水质毒性变化的中长期生物监测预警的科学需求；本装置充分利用三角帆蚌可以吊养于湖泊水库摄食浮游生物的规律和三角帆蚌受胁迫后紧闭外壳的生理现象，运用固定于三角帆蚌外壳的传感器感应其外壳运动从而对水质进行毒性监测；本装置利用固定锚(12)把浮台(9)和浮球(1)固定在监测位点，支撑浮台的浮力支撑信号发射器(7)，利用浮球的浮力支撑三角帆蚌(4)和传感器(6)，使三角帆蚌和传感器悬浮于水体，利用传感器感应三角帆蚌的闭壳反应，由导线(11)把信号传给信号发射器(7)，利用信号接收器(13)接收信号进行分析处理，对水质变化进行科学预警监测。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，涉及一种水质在线生物监测的现场装置。
背景技术
目前，国内外水域突发性污染事故频发(例如广西龙江河镉污染事件、松花江污染事件等)，严重威胁到人民的生产生活，特别是涉及饮用水源地的水体突发性污染事故更加威胁到人民的生命安全。如何准确及时地反映水体污染毒性，是环境科学工作者不得不解决的科学问题。针对水体突发性污染事故的水质在线生物监测技术，国内外科学家在进行积极的探索，水体突发性污染事故可以通过在线监测生物的某些行为或生理指标，及时反映水质的变化，弥补仅依靠在线监测理化指标的不足。目前，国内外已经开发了一系列的水质在线生物监测技术，包括Microtox毒性荧光测试系统、平面摄像监测系统、MFB监测系统(Multispecies Freshwater Biomonitor)和BEWs监测系统(Biological early warningsystems)。Microtox毒性测试系统只能在关键监测站点进行定期监测，不能实时监测；平面摄像系统通过实时记录生物在一个平面内的行为变化，缺乏立体三维变化，不能完全反映生物的运动规律，且这种方法需要人工给受试生物投喂饵料，保证受试生物的存活和健康，不能完全准确反映水质的毒性；MFB是利用测试管内水生生物对电场的影响来感知其行为变化，但是局限于特定时期的水质监测，不能做到中长期的在线监测；BEWs也是一种通过在线监测生物行为变化实现水质在线监测预警的系统，目前用得最多的是监测蚤类、鱼类和贝类的行为变化来预警水质变化，这种方法需要给受试生物投喂食物，需要定期更换受试生物，局限于固定的监测位点的在线监测，不能反映监测水体毒性状况的自然变化，没有解决水质在线中长期的生物毒性监测预警的科学需求。
发明内容
本发明旨在克服现有的水质在线生物监测需要给受试生物投喂食物、需要定期更换受试生物、局限于特定监测位点以及不能实现中长期的在线生物监测的缺陷，从而提出了一种新的水质在线生物监测的现场装置；本装置充分利用三角帆蚌可以吊养于湖泊水库摄食浮游生物的规律和三角帆蚌受到胁迫后紧闭外壳的生理现象，运用固定于三角帆蚌外壳的传感器感应其外壳运动从而对水质进行中长期的生物毒性监测；其特征在于，包含：浮球，支撑空心钢管，固定三角帆蚌的绳索，三角帆蚌，三角帆蚌的三角帆状后翼穿孔，传感器，信号发射器，支撑架，支撑浮台，抛锚缆绳，传感器连接导线，固定锚和信号接收器；利用支撑浮台的浮力支撑信号发射器，利用浮球的浮力支撑三角帆蚌和传感器，使三角帆蚌悬浮于水体之中，用固定锚把浮台和浮球固定在监测位点，利用传感器感应三角帆蚌的应激闭壳反应，由导线把信号传输给信号发射器，利用安装在岸上的信号接收器接收信号进行分析处理，对水质变化进行预警监测。
本专利具有以下优点：
1、受试生物成本低，不需要投喂食物、不需要定期更换、对个体发育程度要求不高以及各种大小规格都可以利用。
2、可以实现中长期的在线监测，本发明的装置采用的受试生物悬浮于水体中，可以摄食湖泊水库中的自然浮游生物生存。
3、简单易行，利用现有的无线信号装置很容易实现在线监测。
4、适应范围广，各个湖泊、水库以及河流流速较缓的水域都可设置。
附图说明
图1是本发明的一种水质在线生物监测现场装置示意图：其中，(1)浮球，(2)支撑空心钢管，(3)固定三角帆蚌的绳索，(4)三角帆蚌，(5)三角帆蚌的三角帆状后翼穿孔，(6)传感器，(7)信号发射器，(8)支撑架，(9)支撑浮台，(10)抛锚缆绳，(11)传感器连接导线，(12)固定锚，(13)信号接收器。
具体实施方式
本发明的水质在线生物监测的现场装置需要把该装置图1安装在监测位点的水面上，利用支撑浮台(9)的浮力支撑信号发射器(7)，利用浮球(1)的浮力支撑三角帆蚌(4)和传感器(6)，使三角帆蚌悬浮于水体之中，用固定锚(12)把浮台(9)和浮球(1)固定在监测位点，利用传感器(6)感应三角帆蚌(4)的应激闭壳反应，由导线(11)把信号传给导信号发射器(7)，利用安装在岸上的信号接收器(13)接收信号进行分析处理，对水质毒性变化进行预警监测。
Claims (9)
1.一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，包含：浮球(1)，支撑空心钢管(2)，固定三角帆蚌的绳索(3)，三角帆蚌(4)，三角帆蚌的三角帆状后翼穿孔(5)，传感器(6)，信号发射器(7)，支撑架(8)，支撑浮台(9)，抛锚缆绳(10)，传感器连接导线(11)，固定锚(12)和信号接收器(13)；利用支撑浮台(9)的浮力支撑信号发射器(7)，利用浮球(1)的浮力支撑三角帆蚌(4)和传感器(6)，使三角帆蚌(4)悬浮于水体之中，用固定锚(12)把支撑浮台(9)和浮球(1)固定在监测位点，利用传感器(6)感应三角帆蚌(4)的应激闭壳反应，由导线(11)把信号传输给信号发射器(7)，利用安装在岸上的信号接收器(13)接收信号进行分析处理，对水质变化进行预警监测。
2.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，所述的浮球(1)是泡沫材质，其中心有个穿孔，用于穿过和固定支撑空心钢管(2)；浮球(1)在本装置中有三个，成三角形排列，主要用于承受三角帆蚌(4)和传感器(6)的重力。
3.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，所述的支撑空心钢管(2)在本装置中有三根，成三角形排列，主要用于支撑浮球和承受三角帆蚌(4)和传感器(6)的重力。
4.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，所述的传感器(6)安装固定在三角帆蚌(4)的外壳边缘上，用于感应三角帆蚌外壳的运动。
5.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，所述的三角帆蚌的三角帆状后翼穿孔(5)是在三角帆蚌的三角帆状后翼边缘上钻一个小孔，用于穿过固定三角帆蚌的绳索(3)。
6.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，所述的支撑浮台(9)主要用于承受信号发射器(7)和支撑架(8)的重力以及使信号发射器(7)和支撑架(8)处于平衡稳定状态。
7.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，所述的信号发射器(7)主要用于发射传感器(6)传来的信号给信号接收器(13)。
8.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，所述的固定锚(12)主要是通过抛锚缆绳(10)链接浮球(1)和支撑浮台(9)，把本装置固定于监测水域。
9.如权利要求1所述的一种水质在线生物监测的现场装置，其特征在于，每根固定三角帆蚌的绳索(3)上固定三个或更多的三角帆蚌(4)，按监测目标调整三角帆蚌(4)之间的距离。
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