一种沉积物耗氧速率测定装置的制作方法

本发明涉及一种河湖沉积物测定装置，尤其是一种测定沉积物耗氧速率和沉积物-水界面物质扩散通量的装置。

背景技术：
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目前我国大部分地表水体由于污染日趋严重已经演变成为黑臭水体。过量纳污使水体供氧和耗氧失衡，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质，导致水体发黑发臭。消除河道黑臭、改善水环境质量，对保障人居健康、促进社会和谐与经济持续发展具有极其重要的现实意义。

氧平衡状况是反映水体质量的重要参数，在环境评价、预测等工作中都有重要作用。在一些水体中，沉积物作为一个稳态的污染源，对水体溶解氧的消耗有着显著的影响。一般而言，沉积物耗氧可占水体耗氧量的20％～100％。沉积在底泥内的有机物是底泥耗氧的根源。上覆水体扩散到水底沉积物中的溶解氧被消耗，其中包括沉积物中还原性物质的化学耗氧(如还原性的铁、锰、硫的单质和化合物)和栖息在表层沉积物的好氧微生物及无脊椎动物的呼吸耗氧。同时，沉积物中的还原态物质扩散到上覆水体中被氧化也引起一部分耗氧。研究沉积物-水界面氧气的交换通量是研究水体中溶解氧收支与循环的重要组成部分，同时，对研究沉积物中其他生物地球化学过程具有重要的作用。由于沉积物中有机质与还原性物质的复杂过程，一种完全封闭的保留固有现场条件的模拟装置的使用，对更加深入、精确地研究沉积物耗氧具有重要的意义。

目前市场上使用的装置较粗糙且存在一定的缺陷，不能达到完全封闭的状态，取泥量难以控制，不能达到合理的上覆水体积与沉积物表面积之比。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种完全封闭的测定沉积物耗氧速率的装置。

本装置的技术方案是：一种沉积物耗氧速率测定装置，包括采集管、橡胶塞、溶解氧电极、弹性软管和底座。所述采集管主要用于实验用沉积物样品的采集；所述橡胶塞置于采集管下端管口，用于密封作用；所述溶解氧电极置于密封采集管上端管口的橡胶塞中心，用于水体中溶解氧含量的测定；所述底座置于采集管下端橡胶塞下，所述弹性软管套在底座的孔中，形成闭合环形圈，一端固定在采集管上端橡胶塞上，一端固定在底座上，用于固定和密封采集管上下橡胶塞。

所述采集管为透明有机玻璃管，刻有一条以厘米为单位的刻度线，用于观察采集管内沉积物的厚度及溶解氧电极的深度。

所述采集管的长度与内径的选择应使上覆水的体积与沉积物表面积(即采集管的内横截面积)之比在合理的范围内。

所述溶解氧电极上端密封在橡胶塞内，橡胶塞置于采集管上端管口，使溶解氧电极下端刚好位于上覆水的中间位置。

所述底座上至少设置4个圆孔，每2个圆孔中穿入一根弹性软管，形成闭合环形圈，拉伸后至少能置于采集管上端的橡胶塞上。

本装置的特点为：专业用于测量沉积物的耗氧速率，溶解氧电极的设置可以实现水体中溶解氧含量的连续监测，弹性软管和底座的设置使得整个装置处于完全密封状态，避免大气复氧带来的影响，实现有效模拟现场环境。

附图说明:

附图1为一种沉积物耗氧速率测定装置整体示意图。附图标记：1：溶解氧电极；2：采集管；3：弹性软管；4：橡胶塞；5：底座；6：刻度线。

附图2为一种沉积物耗氧速率测定装置俯视图。附图标记：1：溶解氧电极；2：弹性软管；3：橡胶塞；4：底座。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，测定沉积物耗氧速率的装置，包括溶解氧电极1、采集管2、弹性软管3、橡胶塞4和底座5，所述弹性软管3套在底座5的孔中，形成闭合环形圈，一端固定在采集管2上端橡胶塞顶部，一端固定在底座5上，所述橡胶塞4置于采集管2下端管口，二者均用于密封采集管2，避免外界空气进入到采集管内影响上覆水中溶解氧含量的测定，使得整个研究更为严谨；所述溶解氧电极1上端密封在采集管2上端橡胶塞内，二者间密封的位置应该使溶解氧电极1下端能到达上覆水深度的中间位置，使得测定的溶解氧含量更接近水体的平均水平；所述采集管2的管壁上设置一条间距1cm的刻度线，使得采集管内沉积物和水体的厚度可见，便于平行实验之间采集的沉积物厚度一致，排除了沉积物厚度不同对测定结果带来的影响。

在实际采样时，拔下橡胶塞4，缓慢置于底泥中，保持沉积物原有层序进入到采集管2中，沉积物到达特定高度后，将采集管2上提，使沉积物上部管体充满水样，立即用橡胶塞4将采集管2下端塞住，用带溶解氧电极1的橡胶塞将采集管2上端塞住，挤出管内的空气，将采集管2置于底座5上，拉伸弹性软管3将上端置于带溶解氧电极1的橡胶塞顶部，密封采集管2，带回实验室培养测定。所述沉积物样品的厚度应使上覆水的体积与沉积物表面积(即采集管2的内横截面积)之比在合理的范围内。