CN104584891A - 用于调节水体浊度的调沙仪及其方法 - Google Patents

用于调节水体浊度的调沙仪及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于调节水体浊度的调沙仪及其方法，包括一个母桶和若干个子桶，母桶内为高浊度泥水混合液，各子桶中填充有相同体积的清水，母桶分别与若干个子桶通过塑料软管连接，塑料软管上连接有蠕动泵。将高浊度泥水混合液置入母桶，开启母桶底部曝气头，使高浊度泥水混合液在母桶内保持充分混匀状态，从而保证输入子桶的高浊度泥水混合液浊度一致；开启蠕动泵，将母桶内高浊度泥水混合液通过塑料软管匀速泵入各子桶；待高浊度泥水混合液匀速泵入子桶流量与子桶内泥沙自然沉降形成动态平衡后，子桶水体浊度可保持恒定；通过塑料软管数量调节泵入各子桶流量，实现不同子桶的浊度差异，并能保持同一子桶内水体浊度恒定。

Description

用于调节水体浊度的调沙仪及其方法
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，特别涉及一种用于调节水体浊度的调沙仪及其方法。
背景技术
水生植物是水生生态系统中重要的组成部分，在这一生态类群中，沉水植物与水的关系最为密切，占据着湖泊、河流生态系统的关键界面，因此维持水生生态系统的生态平衡关键在于如何合理利用和保护沉水植被资源。目前我国水生植被特别是沉水植被的衰退和消失普遍发生，水生植被特别沉水植被的恢复重现已经成为重建健康水生生态系统的关键。
沉水植物的生存、生长、繁殖与水体环境因素有着密切的关系，其中水下有效光强被认为是沉水植物生长最为重要的限制因子之一，水体中的各种悬浮颗粒物直接影响光照在水体中的垂直分布，从而影响沉水植物的生长繁殖与分布。水体悬浮颗粒物主要包括藻类等微型生物残体、泥沙等无机颗粒物，前者主要出现在藻型富营养化湖泊中，其对沉水植物的影响已有较多研究；后者出现在一些通江湖泊及河流中，其对沉水植物的影响研究较少。
饱和脉冲调制(PAM)叶绿素荧光动力学技术是利用快速、无损伤探针研究植物光合作用的技术，将探头直接置于植物叶片表面可以测定一系列光合荧光参数。在陆生植物光合作用的研究中得到了广泛的应用。近年来水下饱和脉冲叶绿素荧光仪(DIVING-PAM)的出现使原位、无损伤测定沉水植物的光合作用成为可能。菹草(Potamogeton cripus)是一种多年生的沉水植物，广泛生长于静水池塘、沟渠及河流水体。王文林等人于2006年在《生态学报》发表的论文《水体浊度对菹草(Potamogeton cripus)幼苗生长发育的影响》用粒径小于100μm的悬浮泥沙，模拟不同混浊度的水体，将菹草幼苗栽种于其中，利用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪测定植株叶片的叶绿素荧光参数，同时测定菹草幼苗生长发育指标，研究水体浊度对菹草幼苗生长发育和叶片光合系统Ⅱ(PSII)荧光特性的影响，为在由悬浮泥沙引起的混浊水体中的恢复菹草种群、重建健康生态系统提供理论依据。
浊度用于表示水的清澈或浑浊程度，是水样光学性质的一种表达术语，与悬浮泥沙的质量浓度、颗粒的大小、形状、折射指数等有关，悬浮泥沙含量越高则浑浊度越大。模拟并保持不同浊度水平的水体是技术难点，目前并没有专用设备，主要采用人工加入高浓度悬浊液的方式调节水体浊度，存在不精确、无法保持水体浊度恒定且操作程序繁琐的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够精确调节水体浊度的调沙仪，以解决现有技术中存在的不精确、无法保持水体浊度恒定且操作程序繁琐的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于调节水体浊度的调沙仪，包括一个母桶和若干个子桶，所述母桶内填充有高浊度泥水混合液，各子桶中填充有相同体积的清水，母桶分别与若干个子桶通过塑料软管连接，所述塑料软管上连接有蠕动泵。
进一步的，所述母桶内底部设置有曝气头。
进一步的，与母桶连接的塑料软管接于母桶的中部；与子桶连接的塑料软管接于子桶的表层。
进一步的，所述母桶的容积为单个子桶容积的3倍。
进一步的，所述母桶容积为300L。
进一步的，所述母桶内高浊度泥水混合液为将泥沙与清水按1:4质量比混合后经100μm孔径筛网过滤、滤液静止2h后的上层悬浊液，混合液所含泥沙粒径小于100μm。
进一步的，所述塑料软管内径为1mm。
进一步的，所述蠕动泵具有12通道结构，可同时连接12根塑料软管。
本发明的另一个目的是提供一种调沙仪调节水体浊度的方法，其技术方案为：
一种利用上述的调沙仪调节水体浊度的方法，包括以下步骤：将泥沙与清水按1:4质量比混合后经100μm孔径筛网过滤,滤液静止2h后取上层悬浊液作为母桶调节浊度的高浊度泥水混合液；将高浊度泥水混合液置入母桶，开启曝气头，使高浊度泥水混合液在母桶内保持充分混匀状态，从而保证输入子桶高浊度泥水混合液浊度一致；开启蠕动泵，将母桶内高浊度泥水混合液通过塑料软管匀速泵入各子桶，各子桶泵入流量通过塑料软管数量调节；待高浊度泥水混合液匀速泵入子桶流量与子桶内泥沙自然沉降形成动态平衡后，子桶水体浊度可保持恒定。
进一步的，不同子桶的浊度不同；同一子桶的浊度保持恒定。
本发明的有益效果是：本发明将母桶中高浊度泥水混合液保持稳定流量打入子桶，实现子桶保持恒定浊度，从而达到模拟该浊度的水体的目的。将泥沙与清水按1:4质量比混合后经100μm孔径筛网过滤,滤液静止2h后取上层悬浊液作为母桶调节浊度的高浊度泥水混合液，该混合液具有不易沉降的优点，且通过开启母桶底部曝气头，使高浊度泥水混合液在母桶内保持充分混匀状态，从而保证输入子桶的高浊度泥水混合液浊度一致；母桶内高浊度泥水混合液通过塑料软管由蠕动泵匀速泵入各子桶，蠕动泵通过弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体，具有无污染(流体只接触泵管，不接触泵体)、精度高(重复精度，稳定性高)、密封性好(具有良好的自吸能力，可空转，可防止回流)、维护简单(无阀门和密封件)的优点，各子桶泵入流量通过塑料软管数量定量调节，从而实现了各子桶不同浊度水体的可操控模拟。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是蠕动泵的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1，一种用于调节水体浊度的调沙仪，包括一个母桶1和若干个子桶2，母桶1内填充有高浊度泥水混合液，子桶2中填充有相同体积的清水，母桶1与若干个子桶2分别通过塑料软管4连接，塑料软管4上连接有蠕动泵3。
塑料软管内径为1mm。
蠕动泵具有12通道结构，可同时连接12根塑料软管。
母桶1内底部设置有曝气头5，通过曝气使高浊度泥水混合液在母桶内保持充分混匀状态，从而保证输入子桶的高浊度泥水混合液浊度一致。
与母桶1连接的塑料软管4接于母桶1的中部，与子桶2连接的塑料软管4接于子桶2的表层。
母桶1的容积为单个子桶2容积的3倍。母桶1的容积为300L。
母桶内高浊度泥水混合液为将泥沙与清水按1:4质量比混合后经100μm孔径筛网过滤,滤液静止2h后取上层悬浊液作为母桶1调节浊度的高浊度泥水混合液，混合液所含泥沙粒径小于100μm。
一种利用上述调沙仪调节水体浊度的方法，包括以下步骤：将泥沙与清水按1:4质量比混合后经100μm孔径筛网过滤,滤液静止2h后取上层悬浊液作为母桶调节浊度的高浊度泥水混合液；将高浊度泥水混合液置入母桶，开启母桶底部曝气头，使高浊度泥水混合液在母桶内保持充分混匀状态，从而保证输入子桶的高浊度泥水混合液浊度一致；开启蠕动泵，将母桶内高浊度泥水混合液通过塑料软管匀速泵入各子桶；待高浊度泥水混合液匀速泵入子桶流量与子桶内泥沙自然沉降形成动态平衡后，子桶水体浊度可保持恒定；通过塑料软管数量调节泵入各子桶流量，实现不同子桶的浊度差异，并能保持同一子桶内水体浊度恒定。
不同子桶的浊度不同，同一个子桶的浊度保持恒定。
如图2，蠕动泵包括机架33，机架33内设置有转子32和泵管床34，泵管床34上设置有若干个泵管31，泵管31密封安装在泵管床34里；当转子32上的辊子321压过泵管31时，将流体甩出，辊子321压过后的泵管31恢复其原有形状，产生真空，将流体吸入；通过泵管31的数量来确定流量，实现不同子桶的浊度差异，并能保持同一子桶内水体浊度恒定。

Claims (10)

1.一种用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：包括一个母桶和若干个子桶，所述母桶内填充有高浊度泥水混合液，各子桶中填充有相同体积的清水，母桶分别与若干个子桶通过塑料软管连接，所述塑料软管上连接有蠕动泵。
2.如权利要求1所述的用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：所述母桶内底部设置有曝气头。
3.如权利要求1所述的用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：与母桶连接的塑料软管接于母桶的中部；与子桶连接的塑料软管接于子桶的表层。
4.如权利要求1所述的用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：所述母桶的容积为单个子桶容积的3倍。
5.如权利要求1所述的用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：所述母桶容积为300L。
6.如权利要求1所述的用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：所述母桶内高浊度泥水混合液为将泥沙与清水按1:4质量比混合后经100μm孔径筛网过滤、滤液静止2h后的上层悬浊液，混合液所含泥沙粒径小于100μm。
7.如权利要求1所述的用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：所述塑料软管内径为1mm。
8.如权利要求1所述的用于调节水体浊度的调沙仪，其特征在于：所述蠕动泵具有12通道结构，可同时连接12根塑料软管。
9.一种利用权利要求1-8任一所述的调沙仪调节水体浊度的方法，其特征在于：包括以下步骤：将泥沙与清水按1:4质量比混合后经100μm孔径筛网过滤,滤液静止2h后取上层悬浊液作为母桶调节浊度的高浊度泥水混合液；将高浊度泥水混合液置入母桶，开启曝气头，使高浊度泥水混合液在母桶内保持充分混匀状态，从而保证输入子桶高浊度泥水混合液浊度一致；开启蠕动泵，将母桶内高浊度泥水混合液通过塑料软管匀速泵入各子桶，各子桶泵入流量通过塑料软管数量调节；待高浊度泥水混合液匀速泵入子桶流量与子桶内泥沙自然沉降形成动态平衡后，子桶水体浊度可保持恒定。
10.如权利要求9所述的调节水体浊度的方法，其特征在于：不同子桶的浊度不同；同一子桶的浊度保持恒定。
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