[发明专利]一种模拟近海水-沉积物中污染物迁移转化行为的实验装置、实验方法及其应用

说明书

本发明公开了一种模拟近海水‑沉积物中污染物迁移转化行为的实验装置及实验方法，可便于进行污染物在近海环境中迁移转化行为的模拟实验和研究。该实验装置由三部分组成：外源污染物储存室、水源输送系统和泥水交换装置。本装置可以方便、准确地实现污模拟染物输入及系统停留，水及沉积物样品的采集，并且可根据实验要求，做出不同规格的实验装置。

技术领域

本发明涉及环境技术领域，特别是涉及一种模拟近海水-沉积物中污染物迁移转化行为的实验装置及实验方法。

背景技术

海岸带作为生态系统的重要组成部分，不仅可以作为经济带，还可以作为生态旅游区，具有重要的经济、文化、景观等功能。近海水体通常紧邻经济高速发展地区，城市化和工业化的过程同时为近岸海域带来严重的负面影响，尤其河流及海岸地区各类污染物未经处理直接或间接地排入，使沿近岸地区成为了直接的纳污体。入海河口的许多特性影响着近海水域，且由于水体运动的连续性，测验方法和分析技术上的相似，往往把河口和其邻近海岸水体综合起来研究，因此它是海岸带的组成部分。

污染物通过水体传播，最终进入沉积物。由于水-沉积物两相介质及其界面的物理化学和生物作用，致使不同介质中环境指标产生差异，进而影响污染物的消减作用。因此研究污染物在水-沉积物之间的迁移和转化及不同介质中的生物指标、理化指标和污染指标的变化特征至关重要。而对该系统的模拟也是这一研究中的关键关节。

目前已有的研究河口区域的实验装置有以下几种类型：

1.一种模拟滩涂鱼类栖息生境的受控实验装置和构建方法，公开号CN107907627A，利用养殖箱-水位调节装置来模拟河口区域生境；

2.一种模拟往复流河道原位底泥再悬浮的装置，公开号CN204982777U，利用多级水箱和水槽来模拟河口区域水体流动；

3.多类型河道交汇口水流特性研究的实验装置及实验方法，公开号CN106803388A，利用Y型对称单元和水池来模拟多河道交叉河口区域水体流动。

这些方法可以有效的模拟所述的河口区域生境或水体流动，达成某些方面的实验目的。但装置成本高，结构复杂，占用空间大，不适合实验室应用和教学。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种模拟近海水-沉积物中污染物迁移转化行为的实验装置及实验方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种模拟近海水-沉积物中污染物迁移转化行为的实验装置，包括用于存储水体的存储容器、用于泥水交换的泥水交换容器以及用于将污水从所述存储容器内导入所述泥水交换容器内的输水管，所述输水软管上串接有蠕动泵，所述泥水交换容器的底部铺设有沉积层，侧壁上形成有与其相连通的溢流口。

在上述技术方案中，所述输水软管的出水口延伸至所述泥水交换容器的底部，并且用软管夹固定在所述泥水交换容器上。

在上述技术方案中，所述泥水交换容器的有效体积为模拟海水的流速与污染物停留时间的乘积，所述有效体积为所述泥水交换容器的底面积与所述溢流口至所述泥水交换容器地面的乘积。

在上述技术方案中，所述泥水交换容器的顶部设有光源。

本发明的另一方面，还包括一种利用所述实验装置模拟近海水-沉积物中污染物迁移转化行为的实验方法，包括以下步骤：

步骤1，向所述泥水交换容器底部铺设沉积物，并利用蠕动泵将净水注满泥水交换容器，使系统运行前达到平衡状态备用；

步骤2，根据模拟河口近海区域潮汐运动速度确定污染物的输入速度；

步骤3，利用软管夹将输水软管固定在溢流口对面的位置，使软管紧贴内壁下延至泥水交换容器的底部；