[发明专利]一种底泥与底栖生物采集装置

说明书

本发明公开了一种底泥与底栖生物采集装置，涉及水体生态与环境监测领域。该装置由抓斗、用力杆和受力闭合拉杆组成，适用于硬质或草型水体底泥与底栖生物的采集。本发明的优点是：通过用力杆与抓斗相连，能通过人工施力而采集底栖样品，不仅能采集松软的底质样品，而且特别适合硬质底泥、多砾石底泥以及水生植物繁茂水体底泥样品的采集，提高了定量采样的精准性，减少了底泥采集失败可能性，能满足流水条件下表层沉积物的垂直采集，且携带方便、操作简单、采样时间短，而且可以一次性采集较大面积的表层沉积物样品。

技术领域

本发明涉及水体生态与环境监测领域，适用于硬质或草型水体底泥与底栖生物的采集。

背景技术

随着经济社会的迅猛发展，大量的氮、磷等营养物质进入湖泊、河流等水体，使得水体富营养化加剧。水体富营养化，常常引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，从而使水体丧失其原有的社会功能与生态价值。事实上，沉积物是河流、湖泊、海洋等水环境的重要组成部分，一方面它既是水体污染物的“汇”，同时在某些条件下，其又是水体污染的“源”；另一方面，它在水体生态结构与功能维持方面具有不可替代的作用。在水体污染控制与生态修复过程中，充分认识沉积物的源汇关系及其依附的生物群落（如底栖动物、植物种子库、微生物等）的结构与特征，对于制定科学合理的水体修复方案具有重要的实际意义。因此，对沉积物与依附沉积物的生物群落的采集就显得尤为必要。

目前，在水体沉积物（底泥）的采集，主要有柱状采泥器和彼得森（抓斗式）采泥器两种类型。柱状采泥器主要采集垂直方向的底泥，其主要目的是便于对底泥进行分层研究，可以从纵向上了解沉积物的沉积特征与污染状况；由于柱状采泥器的采样面积较小，不能满足采集较大面积沉积物或较大面积底泥内底栖生物样品的需要，这时就需要使用彼得森抓斗式采泥装置。传统的抓斗式采泥器主要由两个尺寸相同的四分之一扇形抓斗额板组成，在钢丝绳和抓斗自重力的驱动下抓走表层沉积物。由于其结构相对简单而且自重较轻，适用于松软底泥，而对于较硬或石砾底质的采集，其采样就变得困难；同时采泥器没有考虑到水体的流动，很容易导致采泥器不能最有效地垂直抓取，或者抓取失败。国家知识产权局近年来公开了一些改进型的抓斗式采泥器，如天津大学公开了一种柱状抓斗式底样采泥器(CN201210429185.9)，其主要包括柱形筒体结构以及闭合时与其封闭连接的抓斗，该采泥器一次采集样品大、采集效率高，基本能实现对底泥的垂直采样；又如李生彬公开了一种抓斗式采泥器（CN201320366243.8），包括固定杆、牵引绳索、钢丝绳和抓泥斗，改采泥器通过固定杆和排气孔的设置，提高了采样的成功率和采集样品的准确性；此外中国水利水电科学研究院公开了一种改进型抓斗式采泥器（CN201520656721.8），其主要包括抓斗、助力杆和拉杆，该采泥器抓斗闭合时两个齿状结构器件形成咬合结构，确保了采泥器采样时不会被卵石卡主，有效地提高了底栖样品的采集效率。但是，总体来看，目前的抓斗式采泥器均是依靠自身重力作用达到采样深度，在一些硬质底泥、砾石较多底泥以及水生植物繁茂水体底泥等条件下的底样采集中均存在一定的困难，因此，急需一种不仅适用于松软底质、而且适用于这些特殊底质的底栖样品采集装置。

发明内容

本发明的目的是：提供一种底泥与底栖生物采集装置，该装置由抓斗、用力杆和受力闭合拉杆组成。该装置适用于硬质或草型水体底泥与底栖生物的采集，提高底泥与底栖生物采集的工作效率与准确性，适应科研工作的需求。

为了达到上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种底泥与底栖生物采集装置，该装置由抓斗、用力杆和受力闭合拉杆组成：

抓斗由两个大小相同、横截面为四分之一圆的扇形柱体组成，扇形柱体的两端及弧面密封，顶面安置有若干个排水孔的面板，底面开口，两个扇形柱体的中心轴用铰链轴连接；

在两个扇形柱体顶端边缘处，分别焊接两个螺帽，两个螺帽间用钢绳S1连接；