[发明专利]一种湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法及装置

权利要求书

1.一种湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采集湖泊中不少于10个采样点的柱状沉积物，同一采样点采集至少2个所述柱状沉积物，并将所述柱状沉积物的上覆水吸干，平整后备用；

所述柱状沉积物为不同营养类型湖泊的沉积物或同一湖泊不同湖区的沉积物；(2)采集所述湖泊中对应于所述柱状沉积物的上覆水，过滤，备用；

(3)以所述湖泊中的沉积物为原料制备覆盖材料，备用；

(4)将所述覆盖材料铺设在步骤(1)得到的各采样点的其中一个所述柱状沉积物上，再在所述覆盖材料上方注入步骤(2)得到的上覆水，即为实验组；同时直接向与所述实验组的柱状沉积物属于同一采样点的另一柱状沉积物的上方注入步骤(2)得到的上覆水作为对照组；而后将所述实验组与所述对照组均放于室内避光培养；

(5)在步骤(4)的培养期间，分别测定所述实验组与所述对照组的上覆水和沉积物剖面间隙水中的营养盐浓度，根据沉积物-水界面营养盐扩散通量模型，评估所述实验组与所述对照组的柱状沉积物的营养盐释放的差异，进而得到所述覆盖材料对不同采样点沉积物营养盐释放的控制效果；

(6)选择步骤(5)中所述控制效果排名前50％的所述柱状沉积物，调控其上覆水的环境因子，模拟所述环境因子的变化对所述控制效果的影响，以评估所述覆盖材料的环境风险；

所述环境因子为扰动强度、或者pH值与DO值的组合。

2.根据权利要求1所述的湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法，其特征在于，步骤(1)中，同一采样点采集的所述柱状沉积物之间的距离不大于5m，所述柱状沉积物的采集深度不小于20cm。

3.根据权利要求1所述的湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法，其特征在于，步骤(1)还包括在平整后的柱状沉积物表层设置滤网的步骤。

4.根据权利要求1所述的湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法，其特征在于，步骤(2)中，所述上覆水与沉积物-水界面之间的距离在50cm以内；采用孔径为0.45μm的滤膜过滤。

5.根据权利要求1所述的湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法，其特征在于，步骤(3)中所述覆盖材料为控磷材料或控氮材料。

6.根据权利要求1所述的湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法，其特征在于，步骤(4)中所述覆盖材料的铺设量为5-20kg/m²。

7.根据权利要求1所述的湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法，其特征在于，步骤(4)中所述上覆水深度为50-150cm。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的湖泊沉积物覆盖材料控制效果的评估方法的装置，其特征在于：

包括至少两组底部封口的柱状容器，每组所述柱状容器的个数均不少于10个，在每个所述柱状容器的侧壁上均设置有取水口，在其中一组所述柱状容器内由下至上依次设置有柱状沉积物、覆盖材料及上覆水，在另一组所述柱状容器内由下至上依次设置有柱状沉积物及上覆水，且每个所述柱状沉积物的高度均低于所述取水口的高度；

还包括与每个所述柱状容器配套设置的微电极观测系统、DGT探针及微流控芯片水质实时在线监测系统。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述微流控芯片水质实时在线监测系统包括进样口、pH分析芯片、温度分析芯片、溶解氧分析芯片、Eh分析芯片、硝氮分析芯片、亚硝氮分析芯片、氨氮分析芯片和磷分析芯片及数据图像传输系统；

还包括与部分所述柱状容器配套设置的扰动调控系统、pH调控系统和溶解氧调控系统。