[发明专利]一种适用于大型河流的浮游生物和颗粒物采集装置及应用

说明书

技术领域

本发明涉及水生态研究技术领域，更具体地，涉及一种适用于大型河流的浮游生物和颗粒物采集网及其应用。

背景技术

现代水域生态学研究中，大部分野外采集工具，如对水体、底质、悬浮颗粒物、水生生物（浮游动植物、大型底栖动物、鱼类）的采集，都是由湖泊采样技术发展而来。但是，湖泊水体最大的特点是周年水体交换量低，几乎没有流速，且有较高的水深，针对湖泊生态学特征发展起来的野外采样技术，尤其是针对不同水文水动力下的采集方式，并不能满足对大型河流水体采样的需求。

河流是典型的流动水体，与静水水体不同，一方面，湍流作用使河流水体能够更好地混合，河流中浮游生物和颗粒物的空间分布相对于湖泊更加均匀，分层现象并不明显；另一方面，河流的泥沙含量大，水体透明度低，为获得充足的光照和营养盐，浮游生物多分布于近表层区，这与湖泊水体中浮游生物的垂直分布有明显差异。因此，对河流中浮游生物和颗粒物的采集应采取水平或倾斜拖拽方式，在河流的中上层进行集中采集，这就需要采集网具有一定的浮力，使其能够满足水平拖拽的要求，而传统的适用于湖泊中垂直采集方式的工具网难以满足此要求。

上游冲刷带来的颗粒有机质，多悬浮于水体的中上层，在水流的带动下，有机颗粒物保留时间短，需要在短时间内对悬浮于水体中的颗粒物进行快速采集，在水流的推动作用下，只有具备一定的拖拽曳力从而悬浮于水体中的采集网才能达到良好的采集效果。此外，现代水环境质量监测不仅需要对浮游生物的物种、个体数量以及生物量进行检测，还越来越多地涉及到对浮游生物和颗粒物中的各类有机污染物的痕量检测，如对农药、内分泌干扰物、抗生素、阻燃剂、微塑料等的检测，而对这些化学物质进行检测的一个难题就是如何采集到充足的样本量以满足检测需要。

目前较大尺寸的浮游生物采集网多用于海洋监测，只有在大型船只拖动的条件下才能展开运作，这种条件在河流中因空间有限而难以满足，且海水透明度高，可以长距离拖动，而河流水体中杂质较多易造成堵塞，难以拖动大型网具。综上，现有的浮游生物和悬浮颗粒物采集网并不能很好地用于大型河流采样，也难以满足对痕量污染物检测的样本量需要。因此，研制开发一种款型适中，具有一定浮力，在水中可以平行拖拽，可以在有限空间内进行人工手动操作，且能在短时间内大量收集浮游生物和颗粒物的采集网，是提升大型河流水体中浮游生物和颗粒物采集效果的一项重要技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有浮游生物和颗粒物采集网不能很好地适用于大型河流中流动水体采样这一技术缺陷，提供一种适用于大型河流中流动水中浮游生物和颗粒物采集的采集装置。

本发明要解决的另一技术问题是提供所述采集装置的应用。

为达到上述目的，本发明提供一种适用于大型河流的浮游生物和颗粒物采集装置，包括采集网和缆绳，采集网和缆绳通过连接绳连接；所述采集网由网面围合成上下贯通的锥体结构，锥体结构的顶部设置主体框架，锥体结构的底部设置出水阀口；所述连接绳的一端连接主体框架，另一端连接缆绳；

所述主体结构为环形结构，达到足够重量便于在抛出采集网的过程中可以甩出一定距离，并且在入水后，主体结构带动采集网前端快速沉入水面下，保证在拖网过程中能够使采集网的网口全部没入水下；

所述出水阀口设置出水阀，所述出水阀具有足够的浮力以避免在水平拖网过程中采集网的末端下沉。

本发明对采集网结构进行科学设计，便于操作，采集网的主体结构和出水阀口进行了浮力分布设计，实现在水中收集浮游生物和颗粒物并进行水平拖拽。

优选地，所述主体框架采用不锈钢钢圈。

进一步地，所述主体框架为全不锈钢钢圈，钢圈外径505mm，内径495mm，钢圈厚10mm，钢圈重量为1025g。

优选地，所述采集网平面展开后为扇形。

进一步地，扇形的半径为cm，夹角为59.2º，围合成圆锥形采集网，网高150 cm，网口半径25 cm，网口周长50×π cm。

优选地，所述采集网的网面材料采用尼龙网；进一步优选所述尼龙网孔径规格为45μm、25～45μm或0.45～25μm。

优选地，出水阀采用PVC塑料球阀。所述PVC塑料球阀可以采用铁箍或不锈钢箍将其固定于采集网的底部。

进一步优选地，所述PVC塑料球阀设有不锈钢把柄，主体架构为外径60 mm、内径50 mm的PVC管路，管路内置PVC塑料球体，直径55 mm，球体内空心通径40 mm。