一種水體原位試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水體原位試驗(yàn)裝置，其包括：原位試驗(yàn)裝置框架，所述原位試驗(yàn)裝置框架為可并聯(lián)擴(kuò)展的長方體或正方體構(gòu)造；深度調(diào)節(jié)組件，所述深度調(diào)節(jié)組件安裝在所述原位試驗(yàn)裝置的頂部，所述深度調(diào)節(jié)組件具有長度可調(diào)節(jié)的連接帶；試驗(yàn)培養(yǎng)單元，所述試驗(yàn)培養(yǎng)單元連接在所述連接帶上。本實(shí)用新型水體原位試驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)為：整個(gè)試驗(yàn)裝置模塊化組合，組裝和拆卸簡單，而且各個(gè)部件容易維護(hù)及更換，延長了圍隔的整體使用壽命。試驗(yàn)裝置的大小和規(guī)?？筛鶕?jù)試驗(yàn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)生破損時(shí)可分段拆解修復(fù)，并且試驗(yàn)結(jié)束時(shí)可以回收和重復(fù)利用。裝置的功能強(qiáng)大，可同時(shí)模擬多種情景、多種組合的野外原位試驗(yàn)。
【專利說明】一種水體原位試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境保護(hù)和治理領(lǐng)域，特別是涉及一種水體原位試驗(yàn)裝置，用于研究不同水環(huán)境條件下水-沉積物-水生生物系統(tǒng)的生物化學(xué)過程。
【背景技術(shù)】
[0002]近30年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)湖泊資源的利用開發(fā)強(qiáng)度日益加大，湖泊生態(tài)系統(tǒng)也遭受了前所未有的嚴(yán)重破壞，湖泊水環(huán)境問題日益突出。2012年國控監(jiān)測的60個(gè)湖泊(水庫)中，富營養(yǎng)化狀態(tài)的湖泊(水庫)占25.0%。而且水量不足與水質(zhì)型缺水已經(jīng)成為影響我國許多地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和維持生態(tài)良性循環(huán)的重要制約因素。因此，湖泊生態(tài)恢復(fù)研究和實(shí)踐一直是環(huán)境學(xué)領(lǐng)域和湖泊管理的熱點(diǎn)問題。要實(shí)現(xiàn)湖泊生態(tài)恢復(fù)首先是改善與重建湖泊水體理化環(huán)境，但是各個(gè)湖泊所處的地理環(huán)境各不相同，且湖泊中的水質(zhì)、水生態(tài)的環(huán)境問題也有所差別，所以要想取得較好的修復(fù)效果必須通過野外原位模擬試驗(yàn)來取得可靠的技術(shù)參數(shù)。
[0003]目前，研究湖泊生態(tài)系統(tǒng)中理化環(huán)境因子與浮游藻類、底棲生物、沉水植物等生物要素相互關(guān)系的裝置主要以室內(nèi)試驗(yàn)為主，其次是原位圍隔裝置。室內(nèi)裝置對(duì)研究藻類水華發(fā)生、沉積物釋放、沉水植物恢復(fù)等技術(shù)參數(shù)及應(yīng)用條件起到了很好的借鑒作用，但室內(nèi)模擬裝置不能真實(shí)反映湖泊的現(xiàn)實(shí)狀況，可能導(dǎo)致獲得的技術(shù)參數(shù)不準(zhǔn)確。原位圍隔裝置主要包括硬性圍隔和柔性圍隔兩種，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的圍隔可以使試驗(yàn)順利進(jìn)行，但圍隔的造價(jià)較高，而且拆裝不方便，不容易修理，基本不能二次利用。目前市面上尚無成型、功能豐富、結(jié)構(gòu)合理、用于研究水-沉積物-水生生物系統(tǒng)生物化學(xué)過程的裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提出一種水體原位試驗(yàn)裝置，以解決現(xiàn)有的原位圍隔裝置造價(jià)較高、拆裝不方便、不容易修理、以及不能二次利用的缺陷。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:一種水體原位試驗(yàn)裝置，其包括:
[0006]原位試驗(yàn)裝置框架100，所述原位試驗(yàn)裝置框架為可擴(kuò)展的長方體或正方體構(gòu)造;
[0007]深度調(diào)節(jié)組件6，所述深度調(diào)節(jié)組件安裝在所述原位試驗(yàn)裝置的頂部，所述深度調(diào)節(jié)組件具有長度可調(diào)節(jié)的連接帶；
[0008]試驗(yàn)培養(yǎng)單元7，所述試驗(yàn)培養(yǎng)單元連接在所述連接帶上。
[0009]進(jìn)一步，如上所述的水體原位試驗(yàn)裝置，所述原位試驗(yàn)裝置框架100由以下零件組裝而成:
[0010]第一豎直連接桿1，所述第一豎直連接桿的一端為公螺紋，另一端為母螺紋；
[0011]第二豎直連接桿2，所述第二豎直連接桿的一端為錐形尖端22，另一端為公螺紋；
[0012]第一水平連接桿3，所述第一水平連接桿的兩端均為公螺紋；[0013]第二水平連接桿4，所述第二水平連桿的一端為公螺紋，另一端為母螺紋；
[0014]連接件5，所述連接件為十字形構(gòu)造，連接件中部具有豎直方向的母螺紋52，連接件的四個(gè)端頭54具有母螺紋。
[0015]進(jìn)一步，如上所述的水體原位試驗(yàn)裝置，所述深度調(diào)節(jié)組件6由弓形橫桿62以及固定在弓形橫桿上的手搖式纖維尺64組成。優(yōu)選的，所述的手搖式纖維尺的尺帶66為高抗拉力玻璃纖維，作為連接帶。
[0016]進(jìn)一步，如上所述的水體原位試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)培養(yǎng)單元7為柱狀的樣品采集管，所述樣品采集管的下部沿采集管軸向間隔設(shè)置3個(gè)電極孔72。
[0017]進(jìn)一步，如上所述的水體原位試驗(yàn)裝置，還包括圍隔網(wǎng)8，所述圍隔網(wǎng)8包圍在原位試驗(yàn)裝置框架100的四周。優(yōu)選的，所述圍隔網(wǎng)8為高密度耐水化纖布或尼龍網(wǎng)。優(yōu)選的，所述圍隔網(wǎng)8由可以分開的網(wǎng)片組成，網(wǎng)片上邊連接到原位試驗(yàn)裝置框架100的平連接桿，網(wǎng)片的兩個(gè)側(cè)邊分別與相鄰網(wǎng)片的側(cè)邊可拆卸地連接；圍隔網(wǎng)的下端連接鉛墜。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0019]1、整個(gè)試驗(yàn)裝置模塊化組合，組裝和拆卸簡單，而且各個(gè)部件容易維護(hù)及更換，延長了圍隔的整體使用壽命。
[0020]2、試驗(yàn)裝置的大小和規(guī)?？筛鶕?jù)試驗(yàn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)生破損時(shí)可分段拆解修復(fù)，并且試驗(yàn)結(jié)束時(shí)可以回收和重復(fù)利用。
[0021]3、裝置的功能強(qiáng)大，可同時(shí)模擬多種情景、多種組合的野外原位試驗(yàn)。本實(shí)用新型的原位試驗(yàn)裝置能夠原位模擬水-沉積物-水生生物系統(tǒng)生物化學(xué)過程。將原位圍隔和沉水植物恢復(fù)、底泥釋放等試驗(yàn)結(jié)合在同一個(gè)裝置中，并實(shí)現(xiàn)同一裝置模擬多種水環(huán)境因子與浮游藻類、沉水植物、底棲生物相互作用的過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例水體原位試驗(yàn)裝置的整體示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例水體原位試驗(yàn)裝置的連接件示意圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施例水體原位試驗(yàn)裝置的深度調(diào)節(jié)組件示意圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)施例水體原位試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)培養(yǎng)單元示意圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型另一種實(shí)施例水體原位試驗(yàn)裝置的原位試驗(yàn)裝置框架示意圖；
[0028]圖6為本實(shí)用新型又一種實(shí)施例水體原位試驗(yàn)裝置的原位試驗(yàn)裝置框架示意圖。
[0029]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0030]100、原位試驗(yàn)裝置框架，1、第一豎直連接桿，2、第二豎直連接桿，22、錐形尖端，3、第一水平連接桿，4、第二水平連接桿，5、連接件，52、豎直方向的母螺紋，54、端頭，6、深度調(diào)節(jié)組件，62、弓形橫桿，64、手搖式纖維尺，66、手搖式纖維尺的尺帶，7、試驗(yàn)培養(yǎng)單元，72、電極孔，8、圍隔網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】[0031]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0032]如圖1所示為一種水體原位試驗(yàn)裝置，其包括:
[0033]原位試驗(yàn)裝置框架100，所述原位試驗(yàn)裝置框架為可擴(kuò)展的長方體或正方體構(gòu)造;
[0034]深度調(diào)節(jié)組件6，所述深度調(diào)節(jié)組件安裝在所述原位試驗(yàn)裝置的頂部，所述深度調(diào)節(jié)組件具有長度可調(diào)節(jié)的連接帶；
[0035]試驗(yàn)培養(yǎng)單元7，所述試驗(yàn)培養(yǎng)單元連接在所述連接帶上。
[0036]在以下實(shí)施方式中第一豎直連接桿，第二豎直連接桿，第一水平連接桿，第二水平連接桿均為1米長，便于進(jìn)行任意整米尺寸原位試驗(yàn)裝置框架的組裝。但是，根據(jù)實(shí)際需要也可以為其他長度，如0.5米、1.5米、2米等。優(yōu)選的，上述連接桿的材質(zhì)為不銹鋼。
[0037]在本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的水體原位試驗(yàn)裝置中，所述原位試驗(yàn)裝置框架100由以下零件組裝而成:
[0038]第一豎直連接桿1，所述第一豎直連接桿的一端為公螺紋，另一端為母螺紋；第二豎直連接桿2，所述第二豎直連接桿的一端為錐形尖端22，另一端為公螺紋；第一水平連接桿3，所述第一水平連接桿的兩端均為公螺紋；第二水平連接桿4，所述第二水平連桿的一端為公螺紋，另一端為母螺紋；連接件5，所述連接件為十字形構(gòu)造，連接件中部具有豎直方向的母螺紋52，連接件的四個(gè)端頭54具有母螺紋。
[0039]根據(jù)水體試驗(yàn)的具體要求，利用上述零件，原位試驗(yàn)裝置框架100有多重組合模式。
[0040]如圖1所示，本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式的水體原位試驗(yàn)裝置包括一種原位試驗(yàn)裝置框架100。該原位試驗(yàn)裝置框架包含位于框架頂角處的四個(gè)連接件5。在豎直方向上，每一豎直連接桿包括首尾連接的兩個(gè)第一豎直連接桿1和連接在最下方的第二豎直連接桿2。水平方向上，每一水平連接桿包括首尾連接的兩個(gè)第二水平連接桿4，通過母螺紋與其中一個(gè)連接的第一水平連接桿3。4個(gè)豎直連接桿連接到連接件的豎直方向的母螺紋52，4個(gè)水平連接桿通過連接件5連接成矩形框架，最終形成3米X 3米的正方體的原位試驗(yàn)裝置框架100。
[0041]如圖5所示，本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式的原位試驗(yàn)裝置框架100。
[0042]包含四個(gè)位于頂角處的連接件5 ;豎直方向上，包括4個(gè)第二豎直連接桿2。水平方向上，包括4個(gè)第一水平連接桿3。4個(gè)第二豎直連接桿連接到連接件的豎直方向的母螺紋52，4個(gè)第一水平連接桿通過連接件5連接成矩形框架，最終形成正方體的原位試驗(yàn)裝置框架100。
[0043]如圖6所示，本實(shí)用新型第三種實(shí)施方式的括原位試驗(yàn)裝置框架100。該原位試驗(yàn)裝置框架100由兩個(gè)圖5中所示的原位試驗(yàn)裝置框架100并聯(lián)而成。并聯(lián)的方式是通過共用兩個(gè)連接件5實(shí)現(xiàn)的。
[0044]如圖3所示，在本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的水體原位試驗(yàn)裝置中，所述深度調(diào)節(jié)組件由弓形橫桿62以及固定在弓形橫桿上的手搖式纖維尺64組成。所述的手搖式纖維尺的尺帶66為高抗拉力玻璃纖維。弓形橫桿62的材質(zhì)為不銹鋼或者韌性較好的亞克力有機(jī)板材。高抗拉力玻璃纖維材質(zhì)的尺帶不易被拉伸，能夠增加測量準(zhǔn)確度，尺帶的最前端設(shè)有圓環(huán)，方便其連接試驗(yàn)培養(yǎng)單元。
[0045]如圖4所示，在本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的水體原位試驗(yàn)裝置中，所述試驗(yàn)培養(yǎng)單元7為柱狀的透明樣品采集管，所述樣品采集管的下部沿采集管軸向間隔設(shè)置3個(gè)電極孔72，孔徑大小與測量電極相匹配。試驗(yàn)培養(yǎng)單元的材質(zhì)為透明的PVC管或者透明的有機(jī)玻璃，試驗(yàn)培養(yǎng)單元的直徑為9cm、12cm或者15cm，優(yōu)選方案為12cm ;試驗(yàn)培養(yǎng)單元的高度可以為20cm、30cm、40cm或者50cm，優(yōu)選方案為30cm或40cm。所述的試驗(yàn)培養(yǎng)單元的最上端設(shè)有3個(gè)小孔，可通過尼龍繩與纖維尺的尺帶相連接。
[0046]如圖1所示，在本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的水體原位試驗(yàn)裝置中，還包括圍隔網(wǎng)8，所述圍隔網(wǎng)8包圍在原位試驗(yàn)裝置框架100的四周。所述圍隔網(wǎng)8為高密度耐水化纖布或尼龍網(wǎng)。優(yōu)選的，所述圍隔網(wǎng)8由可以分開的網(wǎng)片組成，網(wǎng)片上邊連接到原位試驗(yàn)裝置框架100的平連接桿，網(wǎng)片的兩個(gè)側(cè)邊分別與相鄰網(wǎng)片的側(cè)邊可拆卸地連接(如拉鎖的方式)；圍隔網(wǎng)的下端連接鉛墜。
[0047]圍隔網(wǎng)8的材料可根據(jù)試驗(yàn)需要進(jìn)行選擇。(1)模擬全封閉試驗(yàn)環(huán)境時(shí)選擇高密度耐水化纖布，橫向、縱向抗壓能力強(qiáng)。(2)模擬半封閉試驗(yàn)環(huán)境時(shí)選擇尼龍網(wǎng)，其孔徑根據(jù)試驗(yàn)需要選擇，如做藻類生長試驗(yàn)時(shí)選者小于浮游植物個(gè)體直徑，優(yōu)選孔徑為0.064mm,形成低水頭阻力的圍隔材料。(3)模擬敞水區(qū)試驗(yàn)環(huán)境時(shí)，選擇大孔徑尼龍網(wǎng)，優(yōu)選孔徑為50mmo
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施方式水體原位試驗(yàn)裝置的安裝過程以及利用該裝置進(jìn)行的試驗(yàn)過程如下:
[0049]選擇風(fēng)浪和水流較小的湖灣，利用本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式的原位試驗(yàn)裝置(3X3米)開展不同水深梯度下沉水植物生長及其對(duì)沉積物釋放的影響；同時(shí)開展大型底棲生物(河蜆)對(duì)重金屬銅的生物富集作用的研究。
[0050]1、圍隔網(wǎng)選擇孔徑為50mm的尼龍網(wǎng)，網(wǎng)片上邊用尼龍繩與對(duì)應(yīng)的水平連接桿相連，網(wǎng)片的兩個(gè)側(cè)邊分別與相鄰網(wǎng)片的側(cè)邊通過拉鎖可拆卸地連接。采用可拆卸形式的圍隔網(wǎng)便于后續(xù)的圍隔布的維護(hù)及清洗，增加圍隔網(wǎng)的可重復(fù)利用性，節(jié)省使用成本。
[0051]2、將組裝好的原位試驗(yàn)裝置框架放入指定區(qū)域，用重錘或者其它硬物將豎直連接桿牢牢固定在底泥中，并使豎直桿的高度超過水面0.5m以上。
[0052]3、將5個(gè)固定好手搖式纖維尺的弓形橫桿固定在水平連接桿上，每個(gè)弓形橫桿的間距為50cm，每個(gè)弓形橫桿上可固定多個(gè)手搖式纖維尺，優(yōu)選方案為5個(gè)。
[0053]4、選擇其中兩組，即兩個(gè)弓形橫桿10個(gè)手搖式纖維尺，將其與試驗(yàn)培養(yǎng)單元連接。每個(gè)試驗(yàn)培養(yǎng)單元的的底部為湖底采集的沉積物，厚度為10cm，沉積物的上部種植沉水植物，如苦草。
[0054]5、設(shè)定試驗(yàn)水深梯度，如50cm、100cm、150cm>200cm>250cm,通過手搖式纖維尺調(diào)
節(jié)培養(yǎng)單元距水面的距離，每個(gè)水深設(shè)置一個(gè)平行，開始不同水深梯度下沉水植物生長及其對(duì)沉積物釋放的影響試驗(yàn)。
[0055]6、同時(shí)設(shè)置5個(gè)重金屬銅濃度梯度(含對(duì)照)的沉積物分別裝入試驗(yàn)培養(yǎng)單元，使沉積物總厚度為20cm。然后每個(gè)培養(yǎng)單元選取大小較為一致，生長健壯的20個(gè)河蜆放入培養(yǎng)單元。每個(gè)梯度3個(gè)平行，共15個(gè)試驗(yàn)培養(yǎng)單元。
[0056]7、選擇另外三組，即3個(gè)弓形橫桿15個(gè)手搖式纖維尺，將其與試驗(yàn)培養(yǎng)單元連接。通過手搖式纖維尺將其調(diào)節(jié)至同一水平高度，考慮到水體溶解氧的垂直分布，優(yōu)選方案為距水面距離為50?100cm之間，開展大型底棲生物對(duì)重金屬銅生物富集作用的研究。
[0057]8、可通過手搖式纖維尺隨時(shí)觀測透明的試驗(yàn)培養(yǎng)單元沉水植物、底棲生物河蜆的生長狀況，測定相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)。
[0058]試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)裝置的各個(gè)部件進(jìn)行檢修和清洗，然后開展另外的試驗(yàn)或者對(duì)其進(jìn)行回收、再次利用。
[0059]以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括:原位試驗(yàn)裝置框架(100)，所述原位試驗(yàn)裝置框架為可擴(kuò)展的長方體或正方體構(gòu)造；深度調(diào)節(jié)組件(6)，所述深度調(diào)節(jié)組件安裝在所述原位試驗(yàn)裝置的頂部，所述深度調(diào)節(jié)組件具有長度可調(diào)節(jié)的連接帶；試驗(yàn)培養(yǎng)單元(7 )，所述試驗(yàn)培養(yǎng)單元連接在所述連接帶上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述原位試驗(yàn)裝置框架(100)由以下零件組裝而成:第一豎直連接桿(1 )，所述第一豎直連接桿的一端為公螺紋，另一端為母螺紋；第二豎直連接桿(2)，所述第二豎直連接桿的一端為錐形尖端(22)，另一端為公螺紋；第一水平連接桿(3)，所述第一水平連接桿的兩端均為公螺紋；第二水平連接桿(4)，所述第二水平連桿的一端為公螺紋，另一端為母螺紋；連接件(5)，所述連接件為十字形構(gòu)造，連接件中部具有豎直方向的母螺紋(52)，連接件的四個(gè)端頭(54)具有母螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述深度調(diào)節(jié)組件(6)由弓形橫桿(62)以及固定在弓形橫桿上的手搖式纖維尺(64)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的手搖式纖維尺的尺帶(66)為高抗拉力玻璃纖維，作為連接帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)培養(yǎng)單元(7)為柱狀的樣品采集管，所述樣品采集管的下部沿采集管軸向間隔設(shè)置3個(gè)電極孔(72)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括圍隔網(wǎng)(8)，所述圍隔網(wǎng)(8 )包圍在原位試驗(yàn)裝置框架(100 )的四周。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述圍隔網(wǎng)(8)為高密度耐水化纖布或尼龍網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體原位試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述圍隔網(wǎng)(8)由可以分開的網(wǎng)片組成，網(wǎng)片上邊連接到原位試驗(yàn)裝置框架(100)的平連接桿，網(wǎng)片的兩個(gè)側(cè)邊分別與相鄰網(wǎng)片的側(cè)邊可拆卸地連接；圍隔網(wǎng)的下端連接鉛墜。
【文檔編號(hào)】A01K61/00GK203482663SQ201320605051
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】姜霞, 王書航, 胡佳晨, 鄭丙輝, 王雯雯, 劉殊, 張博, 李佳璐, 王巖, 趙麗 申請(qǐng)人:中國環(huán)境科學(xué)研究院