CN202853949U - 一种原位连续收集氮气的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种原位连续收集氮气的装置，包括反应器和集气管，其中，所述的反应器侧壁上设置有走水孔，反应器与倒置漏斗相连，倒置漏斗通过橡胶管与导气钢管相连，导气钢管上方设置有集气管。所述的反应器外部设置有可拆卸的缓冲装置，缓冲装置上设置有走水孔。所述的倒置漏斗的口径大于反应器的直径。本实用新型能够准确、连续地收集测量底泥中由于反硝化所产生的氮气，走水孔使得底泥在自然状态下发生反硝化反应，缓冲装置可以防止由于水速过快而使得部分氮气从走水孔扩散到装置外，提高了测量结果的准确性。本实用新型不仅可以用在水流比较平缓的水库和湖泊，也可以在水流比较湍急的河流使用。

Description

一种原位连续收集氮气的装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体收集测定装置，具体涉及一种原位连续收集氮气的装置。

背景技术

底泥在湖泊、河流及水库氮循环过程有着至关重要的作用，底泥的反硝化速率是目前评价湖泊、河流及水库自我平衡能力的关键指标（Christensen et，al.,1990）。底泥反硝化速率常用的测定方法有乙炔抑制法、同位素法、底泥芯等。然而，乙炔抑制法一方面抑制了硝化过程，另一方面不能有效阻止氮气转化为N₂O。因此，乙炔抑制法过低地估计了底泥的反硝化速率。同位素测定法的弊端是很难将标记¹⁵NO₃ ^-的底泥与原有的底泥混合均匀，测定结果误差较大。底泥芯测定法将底泥取回在实验室后，很难模拟库、湖的实际情况，测得的底泥反硝化速率与原位测定的数据差异较大。由于氮气是反硝化的最终产物，采用原位测定释放氮气量的方法计算出的反硝化速率更能反映实际，是国际公认的最佳方法。然而，现有原位箱测定法底部封闭，强制形成厌氧条件，导致所测量的底泥的反硝化速率偏高，此外，原位测定箱受到集气管体积的限制，不能实现连续收集氮气。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种使用方便、操作快捷、能连续收集并且准确计量氮气产量，计算底泥反硝化速率的装置。

为了实现上述技术任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种原位连续收集氮气的装置，包括反应器和集气管，所述的反应器两端开放并且侧壁上设置有走水孔，反应器一端与倒置漏斗相连，倒置漏斗通过橡胶管与导气钢管相连，导气钢管上方设置有集气管。

本实用新型还有如下技术特点：

所述的反应器外部还设置有可拆卸的缓冲装置，缓冲装置上设置有走水孔。

所述的集气管上带有刻度。

所述的倒置漏斗的口径大于反应器的直径。

本实用新型能够准确、连续地收集测量底泥中由于反硝化所产生的氮气，通过对氮气的准确计量，可以得知底泥中的反硝化速率。在反应器上设置走水孔，可以避免厌氧环境的形成，不会破坏底泥的反硝化环境，能更准确地得到底泥在自然状态下的反硝化速率，在反应器外部设置可拆卸的带走水孔的缓冲装置，可以使得装置周围的水速降低，防止由于水速过快而使得部分氮气从走水孔扩散到装置外，提高了测量结果的准确性。本实用新型不仅可以用在水流比较平缓的水库和湖泊，也可以在水流比较湍急的河流使用，扩大了本实用新型的使用范围。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图中各个标号的含义有：1-反应器，2-走水孔，3-倒置漏斗，4-导气钢管，5-集气管，6-橡胶管，7-缓冲装置。

以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

遵从上述技术方案，如图1所示，一种原位连续收集氮气的装置，包括反应器1和集气管5，所述的反应器1两端开放并且侧壁上设置有走水孔2，反应器1一端与倒置漏斗3相连，倒置漏斗3通过橡胶管6与导气钢管4相连，导气钢管4上方设置有集气管5。所述的反应器1外部还设置有可拆卸的缓冲装置7，缓冲装置上设置有走水孔2，缓冲装置可以使得本实用新型的使用范围更广，可以在水流比较湍急的收集环境中减缓反应器1周围的水速，防止氮气从走水孔2中扩散出去。所述的集气管5上带有刻度。所述的倒置漏斗3的口径大于反应器1的直径。

本实用新型在使用前，先检查装置的气密性。把倒置漏斗3通过玻璃胶紧紧地固定在反应器1顶端，保证二者之间的密封性，避免在水流的过程中被水冲走或移动。用橡皮管6将导气钢管4和倒置漏斗3紧密连接。将本实用新型连接安装后放入水中，使得导气钢管4管口露出水面，从管口向装置中通入空气，观察装置各个连接位置是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，则重新安装，直到没有气泡冒出，气密性完好，才将本实用新型安放在所需要测量的位置。

本实用新型在测定底泥反硝化速率时，将整个装置放在水中，导气钢管4没入水面以下，在整个装置中注满水，排除空气，上面倒置安放集气管5，集气管5管内装满水，管口没入水面以下，收集底泥中的气体。待第一个集气管5收集满气体之后，取下集气管5换一支新的集气管5继续收集气体。

集气管5配有一个带有气体导管的活塞，气体导管上有二通阀，气体收集满后，塞上活塞，通过气体导管将气体引入气体分析仪，测定气体组分，得出氮气的百分含量，经过计算可得到氮气的产量，最终可原位测定出底泥的反硝化速率。

本实用新型是监测湖、库区或者河流底泥反硝化速率的装置，适用于测量水深4m-5m的浅水区底泥反硝化速率，大量实验结果表明，在受污染的水体中，水深为4m-5m时，几乎没有溶解氧存在，所以装置在该范围内使用很大程度上提高了实验的准确性。水通过反应器1侧壁上的走水孔2自然流入和流出，保持体系的非厌氧环境，所以本实验所测的水均为原位测量。通过测出气体的成分来确定氮气的含量，计算湖泊、河流及水库自身的反硝化速率，估算其所能承受的最大氮负荷，为确定控制氮污染的方案、防止水体富营养化、生态破坏提供理论依据。

Claims (4)

1.一种原位连续收集氮气的装置，包括反应器（1）和集气管（5），其特征在于，所述的反应器（1）两端开放并且侧壁上设置有走水孔（2），反应器（1）的一端与倒置漏斗（3）相连，倒置漏斗（3）通过橡胶管（6）与导气钢管（4）相连，导气钢管（4）上方设置有集气管（5）。

2.根据权利要求1所述的原位连续收集氮气的装置，其特征在于，所述的反应器（1）外部还设置有可拆卸的缓冲装置（7），缓冲装置（7）上设置有走水孔（2）。

3.根据权利要求1所述的原位连续收集氮气的装置，其特征在于，所述的集气管（5）上带有刻度。

4.根据权利要求1所述的原位连续收集氮气的装置，其特征在于，所述的倒置漏斗（3）的口径大于反应器（1）的直径。

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