[发明专利]一种沉积物中酸可挥发性硫化物的测定装置

说明书

技术领域:

本发明涉及一种水体沉积物测定装置，尤其是一种用于收集、测定沉积物中挥发性硫化 物和同步提取重金属的装置。

背景技术:

沉积物是水体的重要组成部分，沉积物既是水体重金属污染物的汇，又是潜在的污染源， 当环境条件改变时，束缚在其中的重金属可被释放造成二次污染。重金属污染可对水生生物 造成直接毒害，易于在生物体内富集并通过食物链向高营养级传递，对水环境生态系统具有 极大的威胁。因此，认识水体沉积物重金属污染状况和释放风险对实施水体污染防治工程、 保障人体健康具有重要的现实意义。

沉积物中重金属的生物毒性与其在水体沉积物中的赋存形态有关。在缺氧条件下，沉积 物中的硫化物决定了重金属在沉积物和水两相间的转移和分配。硫化物主要以无定形FeS、 黄铁矿FeS₂、MnS等形式存在，其中可被酸提取的硫化物称为酸可挥发性硫化物(AVS)。 沉积物中AVS含量对重金属在固/水相之间的分配作用有决定性影响，在氧化还原电位升高 或pH降低等条件下，与AVS结合的重金属会因为硫化物被氧化或溶解度增加而释放到间隙 水和上覆水中，对水生生物产生危害。SEM是指在用酸提取AVS过程中同时提取的重金属 总量。由于实际环境中不可能是某种重金属单一存在，而是多种金属同时存在，这些金属都 可能与AVS结合形成不可溶解的AVS相。SEM与AVS之间的差别能反映所有重金属在沉 积物中的分配情况，同时也可以反映沉积物中重金属的生态毒性，即当SEM-AVS>0时，只 有部分金属与AVS结合，沉积物可能具有较显著的生态毒性；而当SEM-AVS<0时，AVS是 沉积物中重金属主要的结合相，重金属对底栖生物的生态毒性效应不显著，该结论得到了许 多实验室和现场毒性数据的验证。因此，准确测定沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)对评 估沉积物中重金属赋存现状，并进而开展沉积物污染修复具有重要意义。

对于沉积物中酸挥发性硫化物的测定，主要应用美国环保局提出的吹气-吸收-比色测定 方法和“冷扩散法”。吹气-吸收装置应用较为广泛但存在反应器形状不利于挥发性H₂S的吹 出、气体吸收效率受气体流速影响较大、实验操作条件不易控制、重现性不好等缺点。冷扩 散法方法基于气体扩散原理，将吸收瓶和反应器置于一个容器内，从而对沉积物中AVS进行 测定，目前现有的装置存在密封性不好、操作繁琐、反应周期长等缺点。

发明内容:

本发明的目的是提供一种基于冷扩散法测定沉积物中酸可挥发硫化物的装置。

本装置的技术方案是：一种沉积物中酸可挥发硫化物测定装置，包括反应瓶、橡胶塞、 三通管、排气管、吸收瓶、细线、电磁搅拌子。所述反应瓶主要用于实验用沉积物样品的酸 溶反应；所述橡胶塞置于反应瓶上端，用于密封作用；所述三通管置于橡胶塞上，用于向反 应瓶中通入氮气及添加稀酸；所述排气管置于橡胶塞中，用于在向反应瓶中通入氮气时向外 排放瓶中气体；所述吸收瓶置于反应瓶内，内部充填吸收液，用于吸收酸溶沉积物挥发出的 硫化氢气体；所述细线下端固定在吸收瓶，上端固定在反应瓶，用于将吸收瓶悬挂于反应瓶 中部；所述电磁搅拌子位于反应瓶底部，用于实验过程中搅拌沉积物样品。

所述反应瓶和吸收瓶为玻璃瓶，反应瓶和吸收瓶的大小选择应能保证实验所需沉积物体 积及吸收液体积，并使反应瓶和吸收瓶的大小之比在合理的范围内。

所述三通管包括三个端口，其中一个端口置于反应瓶中，其底端应位于电磁搅拌子上方； 另一端口为带旋塞的玻璃漏斗，用于添加酸液，该端口可用旋塞将其密闭；第三个端口与氮 气瓶相接，用于向反应瓶中鼓入氮气，该端口可用夹子或其它方式密闭。

所述排气管为玻璃管，其底端稍露出橡胶塞，顶端可利用封口膜或塞子等方式密封。

所述细线为不会吸附或吸收气体的尼龙线，其长度应使吸收瓶下端位于沉积物和酸液的 液面上方。

本装置的特点为：专业用于收集测定沉积物中的酸可挥发性硫化物及同步提取重金属， 该装置可使得沉积物样品处于厌氧环境中，反应过程中完全密封，避免因漏气或大气复氧带 来的测定误差，实现快速、准确测定。

附图说明:

附图1为一种沉积物中挥发性硫化物收集测定装置整体示意图。附图标记：1：三通管； 2：排气管；3：橡胶塞；4：细线；5：吸收瓶；6：电磁搅拌子；7：反应瓶。