本發(fā)明屬于水環(huán)境的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

水體的顆粒物主要來自水體自身產(chǎn)生的顆粒物(浮游生物及其排泄物和殘骸)、大氣顆粒物的沉降、陸源及上游顆粒物的輸入以及沉積物的再懸浮等。

淺水湖泊的一個(gè)最大特點(diǎn)是水土界面不斷受到風(fēng)浪擾動(dòng)導(dǎo)致表層沉積物、動(dòng)植物殘?bào)w等顆粒物大量懸浮而再次進(jìn)入水體，而顆粒物在懸浮與沉降過程中會(huì)通過吸附、解吸、絡(luò)合和絮凝等作用與水體進(jìn)行相互作用，進(jìn)而對水質(zhì)、營養(yǎng)水平和水生生物的生態(tài)生活產(chǎn)生影響。據(jù)調(diào)查研究，懸浮物中的有毒有害物質(zhì)是沉積物中的好幾倍，是水體溶解態(tài)的幾百倍。所以，研究水體中懸浮顆粒物的含量及其形態(tài)至關(guān)重要。而想要測定懸浮顆粒物的含量及其形態(tài)，就必須獲得足夠量的懸浮顆粒物才能展開研究分析，所以設(shè)計(jì)一種淺水湖泊懸浮物顆粒物收集裝置，起到很大的作用。

專利申請?zhí)?01220707165.9，為王書航等人研制的懸浮顆粒物采集和分離一體化裝置，能夠?qū)λw懸浮顆粒物進(jìn)行收集。

但目前的研究仍存在3個(gè)方面的具體問題：

1)湖泊中風(fēng)浪較大，收集裝置往往會(huì)傾斜在水中，這一因素會(huì)影響顆粒物的收集效率。

2)不能收集不同深度或者不同層的顆粒物。

3)水下環(huán)境復(fù)雜，裝置很容易被水體中水草限制，從而造成損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠在淺水湖泊中穩(wěn)定并能夠收集不同深度及不同層顆粒物的淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置及其使用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置，其中：包括牽拉裝置、捕集系統(tǒng)、穩(wěn)定系統(tǒng)，牽拉裝置與捕集系統(tǒng)上部連接，牽拉裝置用于控制捕集系統(tǒng)放入水體中的深度，捕集系統(tǒng)包括捕集管和捕集管支架，捕集管用于收集水體樣本，捕集管固定在捕集管支架上，捕集管支架下端連接穩(wěn)定系統(tǒng)，穩(wěn)定系統(tǒng)通過重力將捕集管穩(wěn)定在水體的預(yù)定高度上。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

上述的牽拉裝置包括繩索滑輪和控制手柄，一連接繩索一端與控制手柄連接，另一端繞過繩索滑輪與捕集管支架上端連接，控制手柄能控制連接繩索的長度。

上述的捕集管包括收集瓶和保護(hù)柱，收集瓶為上端開口的瓶體，保護(hù)柱為中空柱，收集瓶主體部分安放于保護(hù)柱中，保護(hù)柱下部設(shè)置有保護(hù)柱底蓋，保護(hù)柱底蓋能與保護(hù)柱密封蓋合，收集瓶上端伸出保護(hù)柱，收集瓶與保護(hù)柱之間通過螺紋或卡口固定連接。

上述的收集瓶的材質(zhì)為聚丙烯；所述收集瓶上端能夠通過瓶蓋密封；所述收集瓶能直接放到離心機(jī)里面進(jìn)行高速離心。

上述的捕集管支架包括捕集支柱，捕集支柱的四面上均設(shè)置有成組的管夾和緊固螺栓，每組管夾和緊固螺栓能固定一個(gè)捕集管。

上述的捕集管支架下端設(shè)置有連接環(huán)，連接環(huán)通過配重繩與穩(wěn)定系統(tǒng)連接。

上述的穩(wěn)定系統(tǒng)為重錘。

上述的淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置還包括保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)為上端開口的罩體，捕集管支架和穩(wěn)定系統(tǒng)均置于該保護(hù)系統(tǒng)中。

上述的保護(hù)系統(tǒng)為五塊玻璃組裝而成。

一種淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置的使用方法，包括以下步驟：

步驟一、將連接繩索上端纏繞繩索滑輪與控制手柄連接，下端連接捕集管支架上端的環(huán)體，

步驟二、將收集瓶固定在保護(hù)柱內(nèi)，然后將保護(hù)柱底蓋擰緊；

步驟三、將保護(hù)柱通過管夾、緊固螺栓固定在捕集支柱上；

步驟四、用連接繩索將穩(wěn)定系統(tǒng)固定在捕集系統(tǒng)的下端連接環(huán)上，組成收集懸浮顆粒物的裝置；

步驟五、將收集懸浮顆粒物的裝置投入到指定水域，通過搖動(dòng)控制手柄來控制連接繩索的長度，將收集懸浮顆粒物的裝置放在預(yù)定深度，收集瓶浸滿水樣，收集該水層的懸浮顆粒物，靜置收集懸浮顆粒物預(yù)定時(shí)間，待收集瓶內(nèi)水體樣本與該水層水體一致；

步驟六、反向搖動(dòng)控制手柄，使收集懸浮顆粒物的裝置上升離開水域，從保護(hù)柱上取出收集瓶；

步驟七、按步驟一至四裝上新的收集瓶，將收集懸浮顆粒物的裝置投入到指定水域，改變連接繩索伸出長度，按步驟五和六收集其他水層水體樣本；

步驟八、將收集瓶放入離心機(jī)高速離心，實(shí)現(xiàn)懸浮顆粒物和水體的分離，將分離后的懸浮物進(jìn)行冷凍干燥，以備實(shí)驗(yàn)使用。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明包括穩(wěn)定系統(tǒng)，重錘能夠在湖泊風(fēng)浪大的時(shí)候保證捕集系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

(2)本發(fā)明的收集瓶能夠直接放入離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心處理，省去了液體轉(zhuǎn)移的麻煩；

(3)本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，裝拆更換零件方面，使用壽命長；

(4)本發(fā)明的方法步驟簡單，裝置操作起來簡單，不需要太大的力氣便能操作；

(5)本發(fā)明裝置包括牽拉裝置，滑輪能夠控制捕集系統(tǒng)的高度，達(dá)到收集不同深度或不同層顆粒物的目的；

(6)本發(fā)明裝置包括的保護(hù)系統(tǒng)，能夠保證裝置在水體中達(dá)到一定深度的同時(shí)不被水草所纏住，對裝置起到保護(hù)作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明裝置中捕集管支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明裝置中捕集管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明裝置中牽拉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中的附圖標(biāo)記為：牽拉裝置1、繩索滑輪11、控制手柄12、連接繩索2、捕集系統(tǒng)3、捕集管31、收集瓶31a、保護(hù)柱31b、保護(hù)柱底蓋31c、捕集管支架32、捕集支柱32a、管夾32b、緊固螺栓32c、連接環(huán)32d、配重繩32e、穩(wěn)定系統(tǒng)4、保護(hù)系統(tǒng)5。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明的一種淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置，其中：包括牽拉裝置1、捕集系統(tǒng)3、穩(wěn)定系統(tǒng)4，牽拉裝置1與捕集系統(tǒng)3上部連接，牽拉裝置1用于將捕集系統(tǒng)3在水中提起或放下，捕集系統(tǒng)3包括捕集管31和捕集管支架32，捕集管31用于收集水體樣本，捕集管31固定在捕集管支架32上，捕集管支架32下端連接穩(wěn)定系統(tǒng)4，穩(wěn)定系統(tǒng)4通過重力將捕集管31穩(wěn)定在水體的預(yù)定高度上。

實(shí)施例中，牽拉裝置1包括繩索滑輪11和控制手柄12，一連接繩索2一端與控制手柄12連接，另一端繞過繩索滑輪11與捕集管支架32上端連接，控制手柄12能控制連接繩索2的長度。

實(shí)施例中，捕集管31包括收集瓶31a和保護(hù)柱31b，收集瓶31a為上端開口的瓶體，保護(hù)柱31b為中空柱，收集瓶31a主體部分安放于保護(hù)柱31b中，保護(hù)柱31b下部設(shè)置有保護(hù)柱底蓋31c，保護(hù)柱底蓋31c能與保護(hù)柱31b密封蓋合，收集瓶31a上端伸出保護(hù)柱31b，收集瓶31a與保護(hù)柱31b之間通過螺紋或卡口固定連接。

實(shí)施例中，收集瓶31a的材質(zhì)為聚丙烯；所述收集瓶31a上端能夠通過瓶蓋密封；所述收集瓶能直接放到離心機(jī)里面進(jìn)行高速離心。

實(shí)施例中，捕集管支架32包括捕集支柱32a，捕集支柱32a的四面上均設(shè)置有成組的管夾32b和緊固螺栓32c，每組管夾32b和緊固螺栓32c能固定一個(gè)捕集管31。

實(shí)施例中，捕集管支架32下端設(shè)置有連接環(huán)32d，連接環(huán)32d通過配重繩32e與穩(wěn)定系統(tǒng)4連接。

實(shí)施例中，穩(wěn)定系統(tǒng)4為重錘。

實(shí)施例中，淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置還包括保護(hù)系統(tǒng)5，保護(hù)系統(tǒng)5為上端開口的罩體，捕集管支架32和穩(wěn)定系統(tǒng)4均置于該保護(hù)系統(tǒng)5中，保護(hù)系統(tǒng)5通過繩索與捕集管支架32相固定。

實(shí)施例中，保護(hù)系統(tǒng)5為五塊玻璃組裝而成。

本發(fā)明的牽拉裝置1能夠?qū)崿F(xiàn)收集不同深度或不同層的懸浮顆粒物，牽拉裝置1包括繩索滑輪11和繩索，繩索滑輪11是由金屬材料制成的，控制手柄12可以由塑料制成，連接繩索2采用尼龍繩為宜，轉(zhuǎn)動(dòng)控制手柄12來控制連接繩索2的長度，從而達(dá)到控制捕集系統(tǒng)沉入水體深度的目的。

本發(fā)明的捕集系統(tǒng)，參見圖2和圖3，實(shí)現(xiàn)垂向遷移懸浮物顆粒的完整收集，收集瓶31a的材質(zhì)為聚丙烯，目的是為了能夠承受高轉(zhuǎn)速壓力且不容易析出污染物，收集瓶31a的瓶頸與保護(hù)柱31b的上部通過螺紋或者卡扣連接，收集瓶31a的容積為250ml或者500ml，收集瓶31a能夠直接放入離心機(jī)進(jìn)行高速離心，使用方便，方便回收再利用。保護(hù)柱31b可以減小水體中水流對收集瓶31a的沖擊，對收集瓶31a起到一個(gè)保護(hù)作用，保護(hù)柱31b的直徑是根據(jù)收集瓶入口的尺寸而定，一般直徑為100cm。保護(hù)柱31b的柱高是由收集瓶31a的高度決定的，收集瓶31a的尺寸確定后，保護(hù)柱31b的柱高即可確定。保護(hù)柱31b的底端設(shè)有可拆卸底蓋31c，保護(hù)柱31b與底蓋31c之間采用螺紋或卡扣的方式固定連接。方便放置及取下收集瓶31a。捕集管支架32是由金屬材料制備而成，捕集管支架32b有四個(gè)面，每個(gè)面均有4個(gè)捕集管，方便多方位收集懸浮顆粒物。

本發(fā)明的穩(wěn)定系統(tǒng)，是一個(gè)大重錘，配重繩32e將大重錘與捕集系統(tǒng)3下端的連接環(huán)32d相連，大重錘是由金屬或者水泥材料制成的實(shí)心塊體，大重錘沉入湖底后，能夠保證捕集系統(tǒng)3不受水流和風(fēng)浪的影響，大重錘的重量在人體所能承受的范圍之內(nèi)盡可能的大，大約5公斤左右為好。

本發(fā)明的淺水湖泊懸浮顆粒物收集裝置的使用方法，包括以下步驟：

步驟一、將連接繩索2上端纏繞繩索滑輪11與控制手柄12連接，下端連接捕集管支架32上端的環(huán)體，

步驟二、將收集瓶31a固定在保護(hù)柱31b內(nèi)，然后將保護(hù)柱底蓋31c擰緊；

步驟三、將保護(hù)柱31b通過管夾32b、緊固螺栓32c固定在捕集支柱32a上；

步驟四、用連接繩索2將穩(wěn)定系統(tǒng)4固定在捕集系統(tǒng)3的下端連接環(huán)32d上，組成收集懸浮顆粒物的裝置；

步驟五、將收集懸浮顆粒物的裝置投入到指定水域，通過搖動(dòng)控制手柄12來控制連接繩索2的長度，將收集懸浮顆粒物的裝置放在預(yù)定深度，收集瓶31a浸滿水樣，收集該水層的懸浮顆粒物，靜置收集懸浮顆粒物預(yù)定時(shí)間，待收集瓶31a內(nèi)水體樣本與該水層水體一致；

步驟六、反向搖動(dòng)控制手柄12，使收集懸浮顆粒物的裝置上升離開水域，從保護(hù)柱31b上取出收集瓶31a；

步驟七、按步驟一至四裝上新的收集瓶31a，將收集懸浮顆粒物的裝置投入到指定水域，改變連接繩索2伸出長度，按步驟五和六收集其他水層水體樣本；

步驟八、將收集瓶31a放入離心機(jī)高速離心，實(shí)現(xiàn)懸浮顆粒物和水體的分離，將分離后的懸浮物進(jìn)行冷凍干燥，以備實(shí)驗(yàn)使用。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。