[发明专利]一种适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置

说明书

技术领域：

本发明涉及沉积物捕集装置，具体涉及一种适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置。

背景技术：

海底沉积物通量研究是浅海物质循环研究当中的重点项目之一，目前主要用沉积物捕集器进行相关的研究。相对于硬质海底，软质海底，如海水鱼类网箱养殖区，沉积物通量的研究存在很大的困难，这是由于底泥松软，直接投放的沉积物捕集器不容易固定，无法保持竖直状态。目前通常由潜水员将沉积物捕集器直接压入底泥中，经过一段时间后再由潜水员下水回收，潜水操作费时费力，危险性大，并且潜水员在海底操作过程中容易搅浑海水，导致海底沉积物再悬浮影响通量测定。因此迫切需要一种简单的设施准确地测定海底沉积物通量。

软质海底在我国沿海各地分布广泛，该类型海区海底沉积物通量很高，在浅海物质循环中占重要地位，对其沉积通量进行研究具有重要的科学价值，而现有的研究技术都存在一定的缺陷，并且较难真实地反应现场情况，因此研制一种能够准确地测定浅海软质海底沉积物通量的装置迫在眉睫。

发明内容：

本发明的目的是提供一种成本低廉，操作简单，无需潜水放置，误差小的适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置。

本发明的适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置，其特征在于，包括捕集器，悬挂臂、框架和浮子绳索，所述的捕集器为下端封闭的管，封闭端设有重物，开口端的开口处外罩防护网，防护网孔径大小为0.5~1cm，在框架的上部设有若干个悬挂臂，在捕集器的开口端系有悬挂绳，悬挂绳的另外一端系在悬挂臂的自由端上，从而将捕集器悬挂于悬挂臂上，在框架的顶端还系有浮子绳索，浮子绳索的另外一端系有二级浮子，在浮子绳索的中部还系有一级浮子，在框架的底座面上具有若干个固定脚。

所述的框架呈正三角锥形状（金字塔形），在正三角锥形框架的正三角形底座各顶点垂直底座面各设有一个固定脚，所有悬挂臂的一端都固定于正三角锥形框架的最顶端，所述的浮子绳索也系于此处，悬挂臂的自由端通过悬挂绳悬挂捕集器，悬挂臂平行于正三角锥形框架的底座面。进一步优选，每个框架上具有3个悬挂臂，相应的悬挂1~3个捕集器，当为多个捕集器时，各捕集器之间距离保持在0.5m以上，保持0.5m以上，所悬挂捕集器能够在水体中自由摆动，并免于与海底接触，这样能够有效的保证捕集效率和精确性。

优选，所述的捕集器由PVC圆管制成，其内径为3~5cm，高度为15~25cm，其高度与内径比不小于5。

所述的捕集器封闭端重物优选为铁砂或碎铅块等高密度物质掺加玻璃钢胶等性质稳定的粘合剂粘合组成，这种重物性质稳定，作为配重不会释放多余物质影响测定结果。

所述的悬挂绳优选为尼龙绳或其他软质、坚韧的细绳，其长度根据需要进行调节，使所悬挂捕集器底部不会接触海底。

所述的浮子绳索优选为聚乙烯绳或其他坚韧耐腐蚀的绳子。

本发明的适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置是这样使用的：将适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置用船运往目标海域，到达位置后，测量海水的深度，根据海水的深度设定浮子绳索的长度，使浮子绳索的长度要略长于高潮时水深，在浮子绳索离海底距离为高潮水深一半位置处系一级浮子，在浮子绳索顶端系二级浮子，两级浮子中，其中一级浮子提供的浮力较大，可以牵动下半部分绳索使其在水体中呈竖直状以避免与框架缠绕，同时又不会拉动捕集器使其位置发生移动；二级浮子浮力较小，牵动上半段绳索使其浮出水面为捕集器回收指示位置即可。然后在各捕集器中灌满海水，然后用绳索慢慢地将适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置沉到海底，避免搅动底质，适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置投放1~4天后回收，如果需要放置更长时间，则必须在捕集器中加防腐剂，以减少沉积物自身降解造成的损失；实验结束后将适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置轻轻地拉出水面，带到岸上静置1小时后，倾去捕集器的上覆水，将沉积物全量收集并过80目筛，用去离子水脱盐后烘干并称重。沉积物通量计算公式为：DR=D/(S.T)，其中DR为海底沉积速率，单位为g/(m².d)；D为实验期间单个捕集器所截留沉积物量，S为捕集器开口面积，单位为m²；t为持续时间，单位为d。

本发明相比于现有技术，其有益效果如下：

1、本发明通过框架将适合于浅海软质海底的沉积物捕集装置固定于浅海软质海底，整个捕集装置重心位于底座（框架底座面），底座能够借助自身重力和固定脚的作用牢牢固定于底泥中，不会因海流冲击造成位置移动而影响研究结果。