CN114740066A - 一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法 - Google Patents

一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法，包括底台及多个有机玻璃管，所述有机玻璃管上下两端均为开口结构，所述有机玻璃管底端套接底座，所述底座顶端外侧固接顶环，所述顶环过盈配合在有机玻璃管底端外侧，所述底台顶面均匀开设多个固定孔。本发明采用有机玻璃管进行泥样采集，采集方便，且在运输过程中柱状的有机玻璃管会对泥样颠簸进行限制，便于保存运输，此外通过上盖及硅胶密封保证了密封状态，可以实现在整个装置处于完全密封状态下对水体中溶解氧含量进行连续监测，避免大气复氧带来的干扰，并且通过蠕动泵连接各个有机玻璃管有效模拟上覆水的自然环境流动，提高了测定结果的真实性，更具有价值。

Description

一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及水体沉积物耗氧测定技术领域，具体为一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法。
背景技术
溶解氧作为水生态系统中最基础的元素，参与多项生物化学地球过程，与其他参数相比更能反映水生态系统中新陈代谢的情况，因此被用于衡量水生态环境质量状况。沉积物包含众多的微生物种群以及各种化合物，是水体中物质交换与能量代谢的重要场所，其内的氧环境决定了物质在沉积物中的赋存形态与最终归趋。一方面，沉积物中的溶解氧主要来源于上覆水体的传递，而沉积物-水界面是氧传递发生的重要区域。另一方面，沉积物作为一个稳态的污染源，沉积在底泥内的有机物是沉积物耗氧(Sediment OxygenDemand,SOD)的根源。SOD的速率一般通过测定一定时长内上覆水的溶解氧浓度变化梯度，计算该浓度的变化斜率或起止点变化范围来确定。已有研究表明，SOD能占到整个水体耗氧的90％左右，对水体溶解氧的消耗有着显著的影响。因此，水泥界面间的氧通量测量对水体溶解氧动态的把握具有重要意义。目前测定沉积物需氧量包括原位测量和实验室培养手段，后者以干扰小、便于操作实现等优点多被采纳，实验室底泥孵化容器有箱式、有机玻璃柱形培养形式，这两种方式均有一些优点及缺陷：
箱式容器流动模拟高、开放性好便于样品采集，可以模拟上覆水的自然流动，但是气密性差，容易受到大气空气干扰，影响测定结果；柱形培养容器的封闭性强，可以避免空气干扰，但是内部水体处于静止态，难以模拟真实水体流动，测定结果参考性不高，同时这两种方式均有泥样单一、缺乏平行对照的缺陷。
为此我们提出一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法，包括底台及多个有机玻璃管，所述有机玻璃管上下两端均为开口结构，所述有机玻璃管底端套接底座，所述底座顶端外侧固接顶环，所述顶环过盈配合在有机玻璃管底端外侧；
所述底台顶面均匀开设多个固定孔，所述固定孔个数与有机玻璃管个数一致，所述底座插接在固定孔内，所述底台顶面位于多个有机玻璃管之间位置分别固接多个立柱，多个所述立柱顶端分别固接多个微型蠕动泵；
所述有机玻璃管顶端套接上盖，所述上盖上垂直开设两个交换通孔，两个所述交换通孔内分别过盈配合两个交换管，所述微型蠕动泵固接两个硅胶软管一端，两个所述硅胶软管另一端分别套接在相邻两个有机玻璃管上盖上的交换管顶端，所述微型蠕动泵连通硅胶软管，所述硅胶软管连通交换管。
优选的，所述底座及顶环为一体式结构，所述有机玻璃管底端外侧接触顶环位置固定套接下密封环，所述顶环内侧壁开设下密封槽，所述下密封槽与下密封环过盈配合。
优选的，所述固定孔内侧壁固接多个形变软环，所述形变软环与底座外侧过盈配合。
优选的，所述底座底端中心位置开设插接槽，所述固定孔底面固接插接台，所述插接槽及插接台垂直截面均为梯形，所述插接台插接在插接槽内，所述插接台顶面固接吸盘，所述吸盘接触插接槽内侧顶面。
优选的，所述上盖底面中心位置固接密封塞，所述密封塞过盈配合在有机玻璃管内侧顶端，所述上盖底端边缘位置固接密封套环，所述密封套环过盈配合在有机玻璃管顶端外侧。
优选的，所述有机玻璃管顶端内侧固接上密封环，所述密封塞外侧壁开设上密封槽，所述上密封槽与上密封环过盈配合，所述上盖、密封塞及密封套环为一体式结构，所述上盖及密封塞上垂直开设预留检测孔，所述预留检测孔内垂直过盈配合溶解氧电极，所述有机玻璃管外侧壁开设刻度线。
一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法，包括以下步骤：
步骤一采样：将有机玻璃管缓慢插入选定区域底泥，观察刻度线直至标记深度后，将有机玻璃管稍微倾斜提起，并使用底座将其下端盖住，且在底座与有机玻璃管接触处用硅胶胶封；
步骤二注水：将有机玻璃管保存运输至实验室后，在有机玻璃管顶部眼内侧壁缓慢注满上覆水，之后盖上上盖，
步骤三组装：将微型蠕动泵上的硅胶软管端部连通至上盖上的交换管上；
步骤四测定：将溶解氧电极插入至上盖上的预留检测孔内，并调整溶解氧电极底端位于上覆水中央位置，之后开通微型蠕动泵，测试各个有机玻璃管内流动状态良好后，将硅胶软管与交换管连接处使用硅胶胶封保证气密性即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用有机玻璃管进行泥样采集，采集方便，且在运输过程中柱状的有机玻璃管会对泥样颠簸进行限制，便于保存运输，此外通过上盖及硅胶密封保证了密封状态，可以实现在整个装置处于完全密封状态下对水体中溶解氧含量进行连续监测，避免大气复氧带来的干扰，并且通过蠕动泵连接各个有机玻璃管有效模拟上覆水的自然环境流动，提高了测定结果的真实性，更具有价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明分离结构放大结构示意图；
图3为本发明中有机玻璃管处爆炸结构放大结构示意图；
图4为本发明中有机玻璃管处剖切结构示意图；
图5为本发明中底台与底座连接处剖切结构示意图。
图中：1、底台；2、有机玻璃管；3、底座；4、上盖；5、微型蠕动泵；11、固定孔；12、形变软环；13、插接台；14、吸盘；15、立柱；21、刻度线；22、下密封环；23、上密封环；31、顶环；32、下密封槽；33、插接槽；41、密封塞；42、密封套环；43、上密封槽；44、预留检测孔；45、溶解氧电极；46、交换通孔；47、交换管；51、硅胶软管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法，包括底台1及多个有机玻璃管2，有机玻璃管2上下两端均为开口结构，有机玻璃管2底端套接底座3，底座3顶端外侧固接顶环31，顶环31过盈配合在有机玻璃管2底端外侧；
底台1顶面均匀开设多个固定孔11，固定孔11个数与有机玻璃管2个数一致，底座3插接在固定孔11内，底台1顶面位于多个有机玻璃管2之间位置分别固接多个立柱15，多个立柱15顶端分别固接多个微型蠕动泵5；
有机玻璃管2顶端套接上盖4，上盖4上垂直开设两个交换通孔46，两个交换通孔46内分别过盈配合两个交换管47，微型蠕动泵5固接两个硅胶软管51一端，两个硅胶软管51另一端分别套接在相邻两个有机玻璃管2上盖4上的交换管47顶端，微型蠕动泵5连通硅胶软管51，硅胶软管51连通交换管47，本发明采用有机玻璃管2进行泥样采集，采集方便，且在运输过程中柱状的有机玻璃管2会对泥样颠簸进行限制，便于保存运输，此外通过上盖4及硅胶密封保证了密封状态，可以实现在整个装置处于完全密封状态下对水体中溶解氧含量进行连续监测，避免大气复氧带来的干扰，并且通过蠕动泵连接各个有机玻璃管2有效模拟上覆水的自然环境流动，提高了测定结果的真实性，更具有价值。
实施例2：
请参阅图4-5，底座3及顶环31为一体式结构，有机玻璃管2底端外侧接触顶环31位置固定套接下密封环22，顶环31内侧壁开设下密封槽32，下密封槽32与下密封环22过盈配合。
请参阅图4-5，固定孔11内侧壁固接多个形变软环12，形变软环12与底座3外侧过盈配合。
请参阅图5，底座3底端中心位置开设插接槽33，固定孔11底面固接插接台13，插接槽33及插接台13垂直截面均为梯形，插接台13插接在插接槽33内，插接台13顶面固接吸盘14，吸盘14接触插接槽33内侧顶面。
请参阅图4，上盖4底面中心位置固接密封塞41，密封塞41过盈配合在有机玻璃管2内侧顶端，上盖4底端边缘位置固接密封套环42，密封套环42过盈配合在有机玻璃管2顶端外侧。
请参阅图3-4，有机玻璃管2顶端内侧固接上密封环23，密封塞41外侧壁开设上密封槽43，上密封槽43与上密封环23过盈配合，上盖4、密封塞41及密封套环42为一体式结构，上盖4及密封塞41上垂直开设预留检测孔44，预留检测孔44内垂直过盈配合溶解氧电极45，有机玻璃管2外侧壁开设刻度线21。
实施例3：
一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法，包括以下步骤：
步骤一采样：将有机玻璃管2缓慢插入选定区域底泥，观察刻度线21直至标记深度后，将有机玻璃管2稍微倾斜提起，并使用底座3将其下端盖住，且在底座3与有机玻璃管2接触处用硅胶胶封；
步骤二注水：将有机玻璃管2保存运输至实验室后，在有机玻璃管2顶部眼内侧壁缓慢注满上覆水，之后盖上上盖4，
步骤三组装：将微型蠕动泵5上的硅胶软管51端部连通至上盖4上的交换管47上；
步骤四测定：将溶解氧电极45插入至上盖4上的预留检测孔44内，并调整溶解氧电极45底端位于上覆水中央位置，之后开通微型蠕动泵5，测试各个有机玻璃管2内流动状态良好后，将硅胶软管51与交换管47连接处使用硅胶胶封保证气密性即可。
实施例4：
本发明在使用时，将有机玻璃管2缓慢插入选定区域底泥，观察刻度线21直至标记深度后，将有机玻璃管2稍微倾斜提起，并使用底座3将其下端盖住，且在底座3与有机玻璃管2接触处用硅胶胶封；将有机玻璃管2保存运输至实验室后，在有机玻璃管2顶部眼内侧壁缓慢注满上覆水，之后盖上上盖4，将微型蠕动泵5上的硅胶软管51端部连通至上盖4上的交换管47上；将溶解氧电极45插入至上盖4上的预留检测孔44内，并调整溶解氧电极45底端位于上覆水中央位置，之后开通微型蠕动泵5，测试各个有机玻璃管2内流动状态良好后，将硅胶软管51与交换管47连接处使用硅胶胶封保证气密性即可；本发明采用有机玻璃管2进行泥样采集，采集方便，且在运输过程中柱状的有机玻璃管2会对泥样颠簸进行限制，便于保存运输，此外通过上盖4及硅胶密封保证了密封状态，可以实现在整个装置处于完全密封状态下对水体中溶解氧含量进行连续监测，避免大气复氧带来的干扰，并且通过蠕动泵连接各个有机玻璃管2有效模拟上覆水的自然环境流动，提高了测定结果的真实性，更具有价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种沉积物耗氧速率测定装置，包括底台(1)及多个有机玻璃管(2)，其特征在于：
所述有机玻璃管(2)上下两端均为开口结构，所述有机玻璃管(2)底端套接底座(3)，所述底座(3)顶端外侧固接顶环(31)，所述顶环(31)过盈配合在有机玻璃管(2)底端外侧；
所述底台(1)顶面均匀开设多个固定孔(11)，所述固定孔(11)个数与有机玻璃管(2)个数一致，所述底座(3)插接在固定孔(11)内，所述底台(1)顶面位于多个有机玻璃管(2)之间位置分别固接多个立柱(15)，多个所述立柱(15)顶端分别固接多个微型蠕动泵(5)；
所述有机玻璃管(2)顶端套接上盖(4)，所述上盖(4)上垂直开设两个交换通孔(46)，两个所述交换通孔(46)内分别过盈配合两个交换管(47)，所述微型蠕动泵(5)固接两个硅胶软管(51)一端，两个所述硅胶软管(51)另一端分别套接在相邻两个有机玻璃管(2)上盖(4)上的交换管(47)顶端，所述微型蠕动泵(5)连通硅胶软管(51)，所述硅胶软管(51)连通交换管(47)。
2.根据权利要求1所述的一种沉积物耗氧速率测定装置，其特征在于：所述底座(3)及顶环(31)为一体式结构，所述有机玻璃管(2)底端外侧接触顶环(31)位置固定套接下密封环(22)，所述顶环(31)内侧壁开设下密封槽(32)，所述下密封槽(32)与下密封环(22)过盈配合。
3.根据权利要求1所述的一种沉积物耗氧速率测定装置，其特征在于：所述固定孔(11)内侧壁固接多个形变软环(12)，所述形变软环(12)与底座(3)外侧过盈配合。
4.根据权利要求3所述的一种沉积物耗氧速率测定装置，其特征在于：所述底座(3)底端中心位置开设插接槽(33)，所述固定孔(11)底面固接插接台(13)，所述插接槽(33)及插接台(13)垂直截面均为梯形，所述插接台(13)插接在插接槽(33)内，所述插接台(13)顶面固接吸盘(14)，所述吸盘(14)接触插接槽(33)内侧顶面。
5.根据权利要求1所述的一种沉积物耗氧速率测定装置，其特征在于：所述上盖(4)底面中心位置固接密封塞(41)，所述密封塞(41)过盈配合在有机玻璃管(2)内侧顶端，所述上盖(4)底端边缘位置固接密封套环(42)，所述密封套环(42)过盈配合在有机玻璃管(2)顶端外侧。
6.根据权利要求5所述的一种沉积物耗氧速率测定装置，其特征在于：所述有机玻璃管(2)顶端内侧固接上密封环(23)，所述密封塞(41)外侧壁开设上密封槽(43)，所述上密封槽(43)与上密封环(23)过盈配合，所述上盖(4)、密封塞(41)及密封套环(42)为一体式结构，所述上盖(4)及密封塞(41)上垂直开设预留检测孔(44)，所述预留检测孔(44)内垂直过盈配合溶解氧电极(45)，所述有机玻璃管(2)外侧壁开设刻度线(21)。
7.根据权利要求1-6所述的一种沉积物耗氧速率测定装置及其使用方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一采样：将有机玻璃管(2)缓慢插入选定区域底泥，观察刻度线(21)直至标记深度后，将有机玻璃管(2)稍微倾斜提起，并使用底座(3)将其下端盖住，且在底座(3)与有机玻璃管(2)接触处用硅胶胶封；
步骤二注水：将有机玻璃管(2)保存运输至实验室后，在有机玻璃管(2)顶部眼内侧壁缓慢注满上覆水，之后盖上上盖(4)，
步骤三组装：将微型蠕动泵(5)上的硅胶软管(51)端部连通至上盖(4)上的交换管(47)上；
步骤四测定：将溶解氧电极(45)插入至上盖(4)上的预留检测孔(44)内，并调整溶解氧电极(45)底端位于上覆水中央位置，之后开通微型蠕动泵(5)，测试各个有机玻璃管(2)内流动状态良好后，将硅胶软管(51)与交换管(47)连接处使用硅胶胶封保证气密性即可。
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