[发明专利]流动水体中悬浮颗粒物的原位采集和筛分方法及装置

说明书

本发明提供一种流动水体中悬浮颗粒物的原位采集和筛分方法及装置，采用该装置，可以原位采集和筛分流动水体中的悬浮颗粒物，操作简单方便，且无需人工维护，节约采样成本。所述原位采集筛分装置，包括进水单元、过滤筛分单元和收集单元；进水单元用于将所述流动水体引入所述原位采集筛分装置内并进行预除杂；所述过滤筛分单元与所述进水单元连通，所述过滤筛分单元用于使由所述进水单元流入所述过滤筛分单元中的流动水体在流动过程中被所述不同孔径的滤网过滤和筛分；所述收集单元与所述过滤筛分单元可拆卸连接，所述收集单元包括多个悬浮颗粒物收集槽，用于分别收集所述过滤筛分单元中被所述不同孔径的滤网截留并自然沉降的悬浮颗粒物。

技术领域

本发明涉及在环境科学研究中流动水样悬浮颗粒物的采集技术领域，具体来说，涉及一种流动水体中悬浮颗粒物的原位采集筛分装置及流动水体中悬浮颗粒物的原位采集和筛分方法。

背景技术

水中悬浮颗粒物是一种非常复杂的非均质有机-无机复合体。上世纪90年代起，有关水中颗粒物对污染物吸附解吸的研究已经成为环境效应研究的热点和重点。河流悬浮颗粒物是河流输运的重要物质，其对污染物有较强的吸附能力，水体中大颗粒物会悬浮几分钟到几天，最终沉降到底泥中，细小颗粒物会保持无限期悬浮状态，如胶体或胶体颗粒物随河流迁移的现象。颗粒物在降雨等方式的扰动下易再悬浮，将吸附在表面的污染物释放到水体中，造成水体污染。因而颗粒物是污染物输移转化的重要载体。目前针对河流等流动水体悬浮颗粒物的研究众多，研究发现河流中不同粒径的悬浮颗粒物对污染物的吸附解吸能力是不同的，其特点在于粒径越细，对河流污染物的吸附解吸能力越强，因而对河流中不同粒径颗粒物理化特性及运动规律的研究就变得尤为重要。但是对流动水体中悬浮颗粒物的采集一直比较困难，如何准确采集到满足测试分析所需体量且具有特定粒径范围的悬浮颗粒物一直是水环境研究中的技术瓶颈。

目前国内外比较常用的采集方法是采集上覆水后经0.45μm滤膜过滤的方法，但是其在实际操作中面临诸多难题，如野外条件下过滤的动力来源，将水样带回实验室过滤影响颗粒物性质，且通常水体中悬浮颗粒浓度较低，导致需要过滤大量水样才能获得一定量的颗粒物样品造成不必要的资源消耗。虽然也有研究通过将一个能够固定于河床的收集罐置于河流中一段时间而达到收集悬浮颗粒物的目的。如中国公开的专利：一种河流悬浮颗粒物采集器(申请号201710734384.3)，一种适用于高浊度河流水的悬浮颗粒物采集装置(申请号201820222027.9)等，此类装置可以用于部分河流水的悬浮颗粒物采集，但无法实现颗粒物进行自动筛分，仍然需要将颗粒物运输到实验室进行后续处理和筛分，影响颗粒物性质。再如发明专利“一种往复流型河流悬浮颗粒物收集装置”(授权公告号:CN207469205U)，该装置通过调节收集装置高度，收集不同水深深度的河流悬浮颗粒物，但同样无法将颗粒物进行自动筛分，且进水端没有拦截杂物的部件，容易导致杂物混入和堵塞等；此外，中国发明专利CN109357914A公开了一种用于入湖口区多向悬浮颗粒物收集装置，能进行筛分和多向收集不同粒径的颗粒物，但该装置主要是采集水样，这样导致颗粒物收集量较少，且需要人为多次操作，增加成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种流动水体中悬浮颗粒物的原位采集和筛分方法及原位采集筛分装置，采用本发明的方法和装置，可以原位采集和筛分流动水体中的悬浮颗粒物，操作简单方便，且无需人工维护，节约采样成本。

本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

本发明一方面提供一种流动水体中悬浮颗粒物的原位采集和筛分方法，所述原位采集和筛分方法在原位采集筛分装置中进行，所述原位采集筛分装置包括进水单元、过滤筛分单元和收集单元，所述过滤筛分单元与所述进水单元连接，所述收集单元与所述过滤筛分单元可拆卸连接；所述方法包括如下步骤:

将所述原位采集筛分装置置于需采集悬浮颗粒物的流动水体中并保持位置固定；

流动水体流入所述原位采集筛分装置的进水单元，在所述进水单元使其流速减慢并被预除杂；