[发明专利]随水位浮动式大气沉降颗粒物收集器

说明书

技术领域

本发明涉及在地表有水且水位波动明显环境下收集大气沉降颗粒物的新型装置，具体涉及随水位浮动式大气沉降颗粒物收集器。

背景技术

大气颗粒物是大气中的固体或液体颗粒状物质，主要包括由天然污染源和人为污染源释放到大气中的颗粒状物质，例如：土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘、花粉等等。其中大气沉降颗粒物是在空气中悬浮时间短且在自身重力作用下能够沉降到地表的组份，由于此类物质大气中比重相对较大、传播动力较弱，因此成为导致当地和区域环境恶化的重要污染源之一。近年来随着我国大气环境的不断恶化，对大气沉降颗粒物的组成、来源及传播动力的研究也日趋活跃，而发明相关设备科学地收集此类物质是开展相关研究的首要前提。

目前，在陆地上收集大气沉降颗粒物通常采用在某一特定位置固定敞口容器（如玻璃烧杯等）的方法，而在有水且水位波动较大的环境下开展此类工作存在以下问题：（1）在有一定水位的湿地环境中，由于松软的漂筏或泥炭沉积，装置的固定较难；（2）在有一定水位的湿地环境中，由于地表爬行动物、昆虫、周围植物枯落物等因素的影响，其稳定性很难维持；（3）在湿地中由于水位波动使得实验装置被淹没而导致实验失败；（4）现有装置一般为敞口容器，收集的颗粒物容易受外界污染；⑤传统的湿地地面固定收集装置受湿地水位显著波动的影响，收集器放置一段时间后往往出现倾斜、侧倒、甚至被灌水后沉没的现象，导致实验失败，即使同时放置多个收集装置来提高实验效果，其成功率也基本在30%以下。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法存在的装置固定困难、稳定性差，装置容易被淹没以及所收集的颗粒物易受外界污染的问题，而提供了随水位浮动式大气沉降颗粒物收集器。

本发明的随水位浮动式大气沉降颗粒物收集器由三个支撑杆、浮动托盘、采样瓶和滤网组成；所述的浮动托盘为等边三角形薄板，位于浮动托盘的等边三角形中心处设置有第一通孔，位于浮动托盘的等边三角形三个顶角处分别设置有一个通孔，分别为第二通孔、第三通孔和第四通孔，其中所述的第二通孔、第三通孔和第四通孔尺寸相同；所述的采样瓶安装在位于浮动托盘的等边三角形中心的第一通孔中，采样瓶的外径与位于浮动托盘的等边三角形中心的第一通孔的内径相匹配；所述的三个支撑杆穿过位于浮动托盘的等边三角形三个顶角的第二通孔、第三通孔和第四通孔，三个支撑杆的外径比位于浮动托盘的等边三角形三个顶角的第二通孔、第三通孔和第四通孔的孔径小2mm；所述的滤网固定在采样瓶的瓶口处，滤网尺寸与采样瓶的瓶口尺寸相匹配。

本发明的随水位浮动式大气沉降颗粒物收集器的使用方法如下：

首先将两个浮动托盘叠放，两个浮动托盘之间保持同轴，且两个浮动托盘沿轴线距离为50cm，将三个支撑杆穿入位于浮动托盘的等边三角形三个顶角的第二通孔、第三通孔和第四通孔，并保证三个支撑杆处于与水平面相垂直的状态，然后用铁锤由三个支撑杆的顶端竖直向下敲击三个支撑杆，直到三个支撑杆稳固的立于湿地之上；

然后除去位于上部的浮动托盘，将采样瓶放入位于下部的浮动托盘的等边三角形中心的第一通孔中，使采样瓶的平底露出浮动托盘的底面2cm，然后用热熔胶将采样瓶固定在浮动托盘上；

再取下采样瓶瓶口的瓶盖，将滤网用橡胶皮筋或细铁丝固定在采样瓶的瓶口，用于过滤外来昆虫或枯枝落叶；

最后待一个采样周期完成后，取下滤网后，用瓶盖密封采样瓶，然后将采样瓶从浮动托盘上取下并编号，然后进行下一周期采样。

本发明的有益效果：

本发明的随水位浮动式大气沉降颗粒物收集器应用于具有一定水位的湿地环境中，显示出如下优势：

1）通过支撑杆将收集器固定，避免了由于松软的漂筏或泥炭沉积而导致的装置移动。

2）通过在收集瓶瓶口加装滤网的方式，避免了由于地表爬行动物、昆虫、周围植物枯落物等因素的影响，从而有效地提高了收集样品纯度和实验精确度。

3）由于三个支撑杆的外径比位于浮动托盘的等边三角形三个顶角处的通孔的内径小2mm，这种设计在能保持浮动托盘水平的条件下还能让其随水位波动而上下自由移动，避免了由于水位波动使得实验装置被淹没而导致实验失败的问题。

4）本发明的收集器在采样瓶的瓶口设置有瓶盖，实现了密封，避免了收集的颗粒物在保存和运输过程中容易受外界污染的问题。

5）本发明的收集器具有结构简单，生产成本低廉，便于户外操作的优点。

6）本发明的收集器可靠性实现较大的提升。采样本发明的收集器以后，采集器因避免了水位波动的影响并能稳定地保持竖直状态，使实验成功率提高到了90%以上。