[发明专利]一种水体污染物表观降解系数原位测定装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水体污染物表观降解系数测定领域，尤其为一种水体污染物表观降解系数原位测定装置及方法。

背景技术

随着工农业的快速发展以及人口数量持续增加，产生了大量的工业废水、农业尾水与生活污水，这些高氮磷以及有机质含量的废水，大部分未来得及处理，就被排放到环境中，导致我国大多数内陆水体营养盐浓度升高，藻类水华暴发频率增加、面积增大、危害增强，水体水质恶化，这又制约着地区社会经济的可持续发展。通过微生物降解、生物吸收、光化学降解、悬浮颗粒物吸附以及共沉降作用，水体能净化消减污染物，但污染物输入的速度超过了水体对其消减速率时，往往会导致水体中营养盐积累及其富营养化，水体中污染物消减系数大小，决定了水体环境容量高低及自净能力强弱，是衡量其环境容量的重要指标。目前，多采用室内培养法、同位素法以及断面通量法等测定水体中污染物的消减系数。室内培养法是对采集的水样进行室内静态培养，通过计算培养前后污染物浓度差计算确定水体污染物消减系数，在室内培养过程中，忽略河湖水体的水文、物理等环境因素对污染物消减系数的影响，使得实验结果与实际水体中污染物消减系数存在偏差。同位素法是将研究目标物的稳定同位素物质添加到水体中，通过测定稳定同位素丰度变化，估算其消减系数，这种方法获得的结果与实际值较为接近，但同位素样品价格以及测定费用高，而且不适用开阔的大水体，限制了其应用。断面通量法是在无分支的河段设置观测断面，通过采集初始和结束断面水样，测定水体污染物浓度变化，估算其消减系数，该方法首先要确定初始断面水体到达结束断面的瞬时时间，而这受到河道物理形态、水体属性以及水生植物的影响，使得实验可操作性差。为了降低水体中污染物消减系数测定成本、提高测定结果的准确性，迫切需要一种操作简单、适应范围广、随水体运动的试验装置及污染物消减系数测定方法，以满足当前确定河湖水体环境容量及净化能力研究的需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种操作简单、适应范围广、随水体运动的试验装置及污染物消减系数测定方法，具体由以下技术方案实现：

一种水体污染物表观降解系数原位测定装置，包括可漂浮于水中的支架、若干反应瓶、若干连接有导管的导气瓶塞以及GPS定位装置，所述反应瓶纵向分层连接于所述支架上，所述反应瓶上端具有与所述导气瓶塞相对应的瓶口，反应瓶下部侧面设置有取样嘴，该取样嘴与横向设置在反应瓶内的取样管连接，所述取样管的下侧面设置有若干朝向瓶底的圆孔；所述导气瓶塞通过导管与所述支架的上部空气连通，从而在导气瓶塞塞入所述反应瓶后确保反应瓶内产生的气体能够排入空气中；所述GPS定位装置连接于所述支架的上部。

所述的水体污染物表观降解系数原位测定装置，其进一步设计在于，所述支架包括中心杆、若干连接环以及漂浮体，所述漂浮体连接于所述中心杆的上端，所述若干连接环可固定连接于所述中心杆的任一部位，所述反应瓶连接于各个连接环上从而使得所述反应瓶纵向分层连接于所述支架上。

所述的水体污染物表观降解系数原位测定装置，其进一步设计在于，所述连接环上均匀分布有若干挂扣，所述反应瓶的上部具有挂钩，所述反应瓶通过所述挂钩挂接于所述挂扣上。

所述的水体污染物表观降解系数原位测定装置，其进一步设计在于，所述漂浮体为充气球囊，所述充气球囊上设置有气嘴。

所述的水体污染物表观降解系数原位测定装置，其进一步设计在于，所述中心杆内部具有轴向设置的孔道，并且中心杆的上端设置有与所述孔道连通的开口，中心杆的侧壁设置有若干与孔道连通的孔洞；所述导气瓶塞通过所述导管以及所述孔洞与所述孔道连通。

所述的水体污染物表观降解系数原位测定装置，其进一步设计在于，所述中心杆上端罩设有防水盖；所述中心杆的下端连接有配重块。

所述的水体污染物表观降解系数原位测定装置，其进一步设计在于，所述反应瓶的瓶口贴附有密封膜，所述支架置于水中时，纵向分层悬挂在所述支架上的反应瓶处于不同水深处，并且处于不同纵向分层的反应瓶上的密封膜在各自对应水深的水压作用之下破裂。

所述的水体污染物表观降解系数原位测定装置，其进一步设计在于，所述反应瓶为透光的瓶体或者不透光的瓶体。