[发明专利]模拟水生植物对沉积物污染释放过程发生装置及使用方法

权利要求书

1.一种模拟水生植物对沉积物污染释放过程发生装置，其特征在于该装置结构由一个跑道型环形水槽，水流推进动力系统及流速测量固定装置三部分所构成，其中有机玻璃环形水槽由环形水槽槽体（2）与底座（1）连接所组成，环形水槽槽体（2）是由环形水槽外壁（10）和内壁（9）所组成，两个水流推进动力系统分别安装在水槽体（2）两端的弯道处，它包括转碟（4）、电机（5）和可调式变频控制器（6），其中转碟（4）通过转轴（20）与电机（5）连接，转轴（20）安置于环形水槽槽体（2）的内壁（9）和外壁（10）上部的凹槽中，一端连接于固定在内壁的轴承（23），另一端连接于固定在外壁的电机（5）机芯，可调式变频控制器（6）与电机（5）连接，控制电机的输出功率；流速量测固定装置架于环形水槽槽体（2）的内壁（9）和外壁（10）上部，它包括垂向标尺（13）、纵向标尺（14）、测速仪固定夹（15）、旋转螺杆（16）、纵向滑轨（17）和固定底板（18），其中固定底板（18）横架在水槽体（2）的内壁（9）和外壁（10）上，在固定底板（18）的正中开一矩形长孔，与水槽内壁至外壁的宽度相同，沿长孔的纵向边安装纵向滑轨（17），在滑轨的中垂线位置安装旋转螺杆（16），螺杆底部装有滚轮与滑轨连接，在旋转螺杆上安装测速仪固定夹（15），滑轨和螺杆均配有标尺；将测速仪测杆（11）固定在测速仪固定夹（15）上，测杆下端装有测速仪探头（12），将采集到的沉积物（7）平铺在水槽底部，在沉积物上种植水生植物。

2.根据权利要求1所述的模拟水生植物对沉积物污染释放过程发生装置，其特征在于所述的环形水槽外壁（10）正中，自上而下设有6~11个带阀取样口（3），取样口直径0.4cm，孔间距根据试验采样需要而定；并在两侧下端各设置一个带阀排水口（19），孔口直径0.4cm。

3.根据权利要求1所述的模拟水生植物对沉积物污染释放过程发生装置，其特征在于所述的水流推进动力系统中转碟（4）由14个宽1cm、直径20cm的圆形碟片（21）组成，碟片（21）并列固定于穿过碟片圆心的转轴（20）上，以1cm间隔等距布置，碟片数量视水槽宽度而定，每片碟片的一侧面上胶粘有32个长条形插板（22），插板（22）厚0.3cm，宽0.3cm，长5cm，呈等间隔辐射状分布，以增加碟片（21）与水体接触面积；所述碟片（21）及插板（22）均用有机玻璃板制。

4.一种用权利要求1所述的模拟水生植物对沉积物污染释放过程发生装置，其使用方法步骤如下：

① 将根据实验设计选取的15cm厚的野外原状沉积物（7）移入环形水槽槽体（2）底部，在环形水槽槽体（2）中缓慢注入野外采集的原水或自来水作为上覆水（8），水深为30~80cm，在沉积物（7）上部种植试验所需水生植物；

② 将流速测量固定装置架于环形水槽槽体（2）的内壁（9）和外壁（10）上部，将测速仪测杆（11）固定于测速仪固定夹（15）上，伸入环形水槽体（2）中，使测速仪探头（12）没入上覆水（8），通过旋转螺杆（16）和纵向滑轨（17）来移动测速仪探头，通过垂向标尺（13）和纵向标尺（14）对测速仪探头进行精准定位；

 ③ 分别连接两个水流推进动力系统的电源，同步开动电机（5）带动转碟（4），使两个转碟（4）同方向转动，水槽内形成稳定流场，根据测速仪观测结果，通过可调式变频控制器（6）调整电机（5）转速，改变水体表面速度以达到实验设计要求，模拟不同风强施加于上覆水体（8）造成的水体扰动，在水动力作用下，水槽底部的沉积物（7）发生污染释放；

 ④ 在维持转碟（4）转速稳定的条件下，自上而下依次开启带阀取样口（3）的阀门分别采集上覆水样；

⑤ 根据实验需要，在上覆水样采集完毕后，可开启带阀排水口（19）的阀门放尽槽内上覆水，采集沉积物样品以及水生植物样品；

⑥ 根据实验需要，将采集的上覆水样、沉积物样品及水生植物样品进行理化指标及生物指标的分析。