本發(fā)明涉及處理樣品的實驗裝置，尤其是一種可獲取毫米級層狀沉積物樣品的實驗裝置及其應用。

背景技術：

沉積物不僅是污染物的匯，還是污染物的源。沉積物-水界面的物理化學和生物作用致使表層沉積物垂直方向上的環(huán)境指標(如氧化還原電位)、微生物菌群結構等均呈梯度變化趨勢。也正是因為這些指標的梯度變化特性影響著污染物在沉積物垂直方向上消減作用。因此研究沉積物表層垂直方向上生物指標、理化指標和污染指標的變化特征至關重要。而沉積物的采集分層也是這一研究中的關鍵環(huán)節(jié)。目前已有的獲取層狀沉積物樣品的方法是利用柱狀采樣器采集柱狀沉積物，再用推桿從底部向上將表層沉積物推出，然后按需要進行分層采集。這種方法的問題是這種采樣器的主要功能是采樣，分層較粗，不適合毫米級層狀沉積物的采集。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種可獲取毫米級層狀沉積物樣品的實驗裝置，該裝置適用于研究沉積物垂直方向上污染指標、理化指標、生物指標等的變化特征，解決了表層沉積物分層采集的技術難題，提供了毫米級沉積物采集的方法，有利于研究沉積物表層垂直方向上的變化特征。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種可獲取毫米級層狀沉積物樣品的實驗裝置，包括圓柱筒、底層墊片、厚墊片和薄墊片，圓柱筒中空，內部設置底層墊片，在底層墊片下方設置厚墊片和薄墊片，底層墊片、厚墊片和薄墊片均為具有一定厚度的圓餅狀有機玻璃，且底層墊片、厚墊片和薄墊片具有相同的面積。

而且，所述的圓柱筒的的直徑為95-105mm，高度為50-70mm，筒壁的厚度為5-10mm。

而且，所述的底層墊片、厚墊片和薄墊片與圓柱筒相匹配，即底層墊片、厚墊片和薄墊片的直徑略小于圓柱筒的內徑，以形成寬度為0.25-0.5mm縫隙，使得底層墊片、厚墊片和薄墊片可沿圓柱筒上下移動。

而且，所述的厚墊片的厚度為4-6mm，數(shù)量為1-5片。

而且，所述的薄墊片的厚度為1-3mm，數(shù)量為1-5片。

一種可獲取毫米級層狀沉積物樣品的實驗裝置的使用方法：本裝置按照以下步驟進行使用：

步驟1：僅將底層墊片安裝于圓柱筒內，并將底層墊片推至圓柱筒的底端；

步驟2：向圓柱筒內放入沉積物樣品，鋪平形成一定厚度的沉積物層；

步驟3：將底層墊片連同其上方的沉積物沿圓柱筒向上推，至沉積物層的上表面與圓柱筒上邊緣齊平；

步驟4：向底層墊片的下方添入若干數(shù)量的厚墊片和薄墊片，直至最下方的厚墊片(薄墊片)的下表面與圓柱筒的下邊緣齊平；

步驟5：繼續(xù)由圓柱筒的下端放入若干數(shù)量的厚墊片或薄墊片的組合，將其上的厚墊片、薄墊片、底層墊片和沉積物層向上推，直至最下方的厚墊片(薄墊片)添入圓柱筒內，并將沉積物層向上推進相應的距離(墊片組合的厚度)；

步驟6：使用薄片工具沿圓柱筒的上表面將凸出的沉積物刮起，移動至培養(yǎng)皿中；

步驟7：重復步驟5和步驟6，直至完成沉積物的分層操作，將分層的樣品備用以進行后續(xù)的實驗。

而且，在步驟2中，所述的沉積物層的厚度為1-2cm。

而且，在步驟6中，所述的薄片工具為有機玻璃尺或竹片。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

圓柱筒和墊片具有可拆卸性，可重復利用；圓柱筒和墊片均有易加工成本低的優(yōu)點；采樣時，墊片使得沉積物位置上移，將凸出圓柱筒的沉積物準確收集，實現(xiàn)沉積物縱向毫米級分層，有效的解決了燒杯實驗沉積物不易采集、不易分層的問題；且該裝置的材料均采用有機玻璃，便于實驗過程中的觀察和使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明沉積物毫米級分層裝置的側視結構示意圖。

圖2是本發(fā)明沉積物毫米級分層裝置的俯視結構示意圖。

圖3是本發(fā)明沉積物采集分層時的示意圖1。

圖4是本發(fā)明沉積物采集分層時的示意圖2。

其中1為圓柱筒，2為上覆水層，3為沉積物層，4為底層墊片，5為厚墊片，6為薄墊片。

具體實施方式

下面結合附圖與具體的實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

如圖1和圖2所示，一種可獲取毫米級層狀沉積物樣品的實驗裝置，包括圓柱筒1、底層墊片2、厚墊片5和薄墊片6，圓柱筒中空，內部設置底層墊片4，在底層墊片下方設置厚墊片和薄墊片，底層墊片、厚墊片和薄墊片均為可拆卸分離的；圓柱筒的的直徑為100mm，高度為65mm，筒壁的厚度為6mm；底層墊片、厚墊片和薄墊片和圓柱筒的內徑之間存在0.25mm寬的縫隙，底層墊片、厚墊片和薄墊片可沿圓柱筒上下移動；厚墊片的厚度為5mm，薄墊片的厚度為2mm。

實施例：以下通過底棲微藻對表層沉積物中多環(huán)芳烴降解作用的影響研究為例，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明：

1.沉積物樣品的制備：將底層墊片安裝于圓柱筒內，將底層墊片推至圓柱筒的底端，并在底層墊片的下方包裹封口膜密封；將稱好的一定質量的過2mm篩的沉積物放入圓柱筒內，形成厚度為2cm厚的沉積物層(如圖中標號3所示)，用適量的人工海水將其浸濕，并加入高度大約2cm的人工海水作為上覆水(如圖中標號2所示)，在穩(wěn)定15min后，在沉積物表面接種事先擴增好的藻種，接種密度約為2.5*10⁵個/cm²。將整個裝置放入水缸內培養(yǎng)，并提供模擬自然的光照。實驗周期為12d，結束后緩慢將整個裝置取出，小心地去除上覆水，至此完成沉積物樣品的制備；

2.分層取樣：將底層墊片連同其上方的沉積物沿圓柱筒向上推，至沉積物層的上表面與圓柱筒上邊緣齊平；向底層墊片的下方添入8個5mm厚的厚墊片(如圖中的標號5所示)，直至最下方的厚墊片的下表面與圓柱筒的下邊緣齊平(如圖3所示)；繼續(xù)由圓柱筒的下端分多次添加薄墊片，每次放入2片2mm的薄墊片，將其上的厚墊片、底層墊片和沉積物層向上推，直至最下方的薄墊片添入圓柱筒內，并將沉積物層向上推進4mm，推進完成后，使用有機玻璃尺沿圓柱筒的上表面將凸出的沉積物刮起，每次可得到30ml、約45g重量的樣品，將其移動至培養(yǎng)皿中；

3.指標測定，為了研究底棲微藻對表層沉積物中多環(huán)芳烴降解作用的影響，對分層之后的樣品需要進行如下指標的測定：孔隙水中的TOC和PAHs，沉積物中的葉綠素a含量，PAHs的總量和有效態(tài)，多酚氧化酶，EPS(胞外多聚物)，PLFA等，通過對不同分層取樣的樣品的測試，可以得出在底棲微藻在各個縱向分層的表層沉積物中的多環(huán)芳烴降解作用存在一定差距。

以上對本發(fā)明進行了詳細說明，但所述內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內。