本發(fā)明涉及水體污染物監(jiān)測技術(shù)，特別涉及原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展步伐的加快，在我國未經(jīng)處理的污水進入河道或湖泊等水體中引起的污染問題已經(jīng)越來越嚴重。隨著政府部門對生態(tài)保護的重視，對河道和湖泊的保護也提到日程上來。由于河道或湖泊等水體受到長期的污染，在水體的底泥中沉積了大量的污染物。通常底泥沉積的污染物會不斷向上覆水體釋放，即使上覆水體被凈化，而底泥未經(jīng)處理，也會使水體再次污染。因此，在進行水體污染治理時，僅關(guān)注上覆水體的水質(zhì)恢復(fù)是不夠的，還需要對底泥進行處理。通常，底泥污染物的成分和濃度的測定比較簡單，而底泥向上覆水體釋放污染物質(zhì)的情況比較復(fù)雜，而了解底泥污染物的釋放規(guī)律對治理水體的污染具有重要意義。

針對測定水體底泥釋放污染物監(jiān)測方法，通常是將底泥采集至實驗室，用蒸餾水浸泡底泥，再測定水中各種污染物的成分和濃度，達到研究污染物的釋放規(guī)律。但這種分析方法的缺點在于底泥在采集過程中會受到一定程度的擾動，在運輸和處理中底泥與外界環(huán)境如空氣、采樣瓶等接觸，會引起底泥的成分發(fā)生一定變化，導(dǎo)致分析結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的誤差。且在河道和湖泊中，底泥的采集和運輸不便，費用高。目前，尚無發(fā)表和投入實際運用有關(guān)原位測定水體底泥釋放至上覆水體的污染物的成分及濃度的裝置及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置及方法，本發(fā)明可在不采集水體底泥的情況下，現(xiàn)場進行操作，通過采集溶解液并測定其中污染物的成分和濃度，達到了解底泥對上覆水體污染的目的。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置，包括不透水水管，所述不透水水管的下端插入被測水體的底泥中，所述不透水水管的頂端高于水體的水面，所述不透水水管內(nèi)的水通過排水裝置排至管外，向清空水的不透水水管內(nèi)注入用于溶出底泥污染物的溶解液。

依照本申請較佳實施例所述的原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置，所述不透水水管內(nèi)注入溶解液后，在所述不透水水管的頂端安裝一管帽

依照本申請較佳實施例所述的原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置，所述不透水水管為pvc管、不銹鋼管或玻璃鋼管。

依照本申請較佳實施例所述的原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置，所述排水裝置為電動水泵或手動排水器。

依照本申請較佳實施例所述的原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置，所述溶解液為自來水、去離子水、蒸餾水、乙醇或丙酮。

依照本申請較佳實施例所述的原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置，所述不透水水管垂直插入底泥中，其下端進入底泥的深度大于5cm，其頂端高出水面不低于5cm。

本發(fā)明還提供一種原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的方法，包括以下幾個步驟：

s1：將不透水水管插入被測水體的底泥中，所述不透水水管的頂端高于水體的水面，所述不透水水管內(nèi)充滿河水；

s2：用排水裝置將所述不透水水管內(nèi)的水排空；

s3：向清空水的不透水水管內(nèi)注入溶解液，使不透水水管內(nèi)外的水位高度一致；

s4：靜置；

s5：現(xiàn)場采集所述不透水水管內(nèi)的不同時刻的溶解液并對其進行測定，便可獲得底泥向上覆水體中釋放污染物的規(guī)律。

依照本申請較佳實施例所述的原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的方法，在步驟s4中，將管帽密封安裝在所述不透水水管的頂端，靜置；

依照本申請較佳實施例所述的原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的方法，在步驟s5中，拿掉管帽，現(xiàn)場采集所述不透水水管內(nèi)的不同時刻的溶解液并對其進行測定，便可獲得底泥向上覆水體中釋放污染物的規(guī)律。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：

本發(fā)明有效解決了水體底泥釋放污染物至上覆水體的測定問題，并且測定裝置設(shè)置在現(xiàn)場，不涉及底泥的采集與運輸保存，對底泥的人為干擾小，能夠準(zhǔn)確反映和測定底泥對上覆水體的污染狀況。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝實施方便、效果顯著、成本低廉，而且，該裝置在使用完后還可回收重復(fù)使用，不對原水體水質(zhì)產(chǎn)生影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明測定一河道中不同時刻氨氮的含量示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，舉一具體實施例加以詳細說明。

請參考圖1，一種原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的裝置，包括不透水水管1，不透水水管1的下端插入被測水體的底泥4中，不透水水管1的頂端高于水體的水面，不透水水管1內(nèi)的中通過排水裝置2排至管外，向清空水的不透水水管1內(nèi)注入用于溶出底泥污染物的溶解液。在本發(fā)明中，不透水水管1的頂端可以不密封，也可以密封，本發(fā)明不做限制，本實施例優(yōu)選在不透水水管1的頂端安裝一管帽，防止灰塵、垃圾等外來物質(zhì)進入不透水水管1內(nèi)，以免造成測定不準(zhǔn)確，但本發(fā)明并不局限于此。

在本發(fā)明中，不透水水管1包括各種形狀和材質(zhì)的不透水管道，如pvc管、不銹鋼管、玻璃鋼管等。

排水裝置2為電動水泵或手動排水器，如各種微型電動水泵或頭部加裝軟管的注射器。

溶解液包括自來水、去離子水、蒸餾水、乙醇、丙酮等用于溶出底泥污染物的液體。當(dāng)注入不透水水管1內(nèi)的溶解液高度與管外的水位高度一致時，在不透水水管1的頂端安裝一管帽，管帽隔離不透水水管1頂端與外界環(huán)境，防止外來物質(zhì)的干擾。

在本實施例中，不透水水管1垂直插入被測水體的底泥4中，不透水水管1進入底泥4的深度大于5cm，其頂端高出水面不低于5cm，通過管壁使管內(nèi)水與管外水隔離，用微型水泵等排水裝置2將管道中的水排至管外，再向清空的管道內(nèi)緩慢注入清潔的溶解液如水或者其它溶液，并在水管頂端設(shè)置管帽，蓋住管頂防止外界的干擾。按需要測定不同時間管內(nèi)溶解液中污染物質(zhì)的種類和濃度，就可獲得底泥4向水體中釋放污染物質(zhì)的規(guī)律，為控制水體污染提供技術(shù)支持。

本發(fā)明還提供了一種原位測定水體底泥釋放的污染物成分和濃度的方法，包括以下幾個步驟：

s1：將不透水水管1插入被測水體的底泥4中，不透水水管1的頂端高于水體的水面，不透水水管1內(nèi)充滿河水；

s2：用排水裝置2將不透水水管1內(nèi)的水排空；

s3：向清空水的不透水水管1內(nèi)注入溶解液，使不透水水管1內(nèi)外的水位高度一致；

s4：將管帽密封安裝在不透水水管1的上端，靜置；

s5：拿掉管帽，現(xiàn)場采集不透水水管1內(nèi)的不同時刻的溶解液并對其進行測定，便可獲得底泥4向上覆水體中釋放污染物的規(guī)律。

根據(jù)上述測定裝置及測定方法，本實施例根據(jù)具體的河道來做具體的分析。在本實施例中，不透水水管1為不透水的upvc管，外徑100mm，壁厚3.2，長2m。選擇一條水深為1.3m、寬度為10m的河道，將不透水水管1用小船運送至河道中央，使不透水水管1垂直插入水中，待到達水底后，緩慢用力將不透水水管1壓入底泥4中，使不透水水管1進入底泥4的深度為50cm，不透水水管1頂端距離水面20cm。

不透水水管1插入底泥4中后，不透水水管1內(nèi)部充滿河水，用排水裝置2將不透水水管1內(nèi)部的水排出，此時不透水水管1內(nèi)部含50cm厚的底泥4。其中，排水裝置2為便攜式微型水泵2(型號jt-dc3w-3，外形尺寸42*24*23)。

將10.205l去離子水注入不透水水管1內(nèi)部，使管道內(nèi)外水位高度一致，達到置換河水的目的。

將管帽3(規(guī)格dn100)蓋在不透水水管1的頂端，防止外來物質(zhì)進入管道內(nèi)，影響水質(zhì)的測定結(jié)果。

采集10min、30min、1h、5h、12h、24h、2d、3d、4d、5d等不同時刻的溶解液，在實驗室中測定底泥釋放至去離子水中的氨氮含量，結(jié)果如圖2。

該裝置具體實施方法的原理是：通常情況下，水體底泥中污染物的釋放與上覆水體中污染物的沉積處于動態(tài)平衡中，在沒有外來污染源的情況下，上覆水體和底泥中的污染物不斷交換，通過自凈作用逐漸降低。對上覆水體中污染物的成分和濃度的測定比較簡單。通常無法直接獲知底泥污染物的釋放信息。通過將不透水水管設(shè)置在河道中，用溶解液置換掉管道內(nèi)部的水，管道外壁的隔離作用使管外水與管內(nèi)溶解液分離，使外部河道水體中的污染物無法進入管道內(nèi)部，為底泥釋放污染物提供了一個穩(wěn)定的微環(huán)境。通過現(xiàn)場采集管道內(nèi)不同時刻的溶解液并進行測定就可了解到底泥污染物的釋放情況。此種方法可用以替代傳統(tǒng)的通過采集底泥至實驗室，再進行分析的方法，具有結(jié)構(gòu)簡單，實施方便、效果顯著、成本低廉的特點。

應(yīng)說明的是，本發(fā)明中的附圖所顯示的形狀和設(shè)置位置僅為舉例而不用于限定，例如本發(fā)明的不透水管道的形狀不限于如圖所示的圓形，而是可根據(jù)不同條件進行調(diào)整。

以上公開的僅為本申請的一個具體實施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護范圍內(nèi)。