專利名稱：一種模擬沉積物-水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的水體沉積物-水界面過程研究的模擬裝置，尤其涉 及微污染水體沉積物-水界面多氯聯(lián)苯釋放研究的模擬裝置。
背景技術(shù)：
多氯聯(lián)苯(PCBs)是一種毒性極強、危害極大的有機污染物。它是國際上十二種優(yōu) 先控制的持久性有機污染物(POPs)之一，它在環(huán)境中難降解。進(jìn)入水體中的PCBs主要存 在于沉積物中，但值得注意的是，進(jìn)入沉積物中的PCBs并不是簡單地被堆積和埋藏，而是 經(jīng)過與水體復(fù)雜的生物地球化學(xué)交換、再懸浮等過程，沉積物中一部分PCBs在條件適宜的 時候，可以向沉積物的上覆水體釋放，從而在一定程度上發(fā)揮著源的作用而影響著水體的 水質(zhì)，Achman等的研究顯示，美國Hudson河口 PCBs的再懸浮通量是河流、排污口及大氣沉 降通量的2-100倍。微污染水體中沉積物-水界面的PCBs的含量較低(在ppt水平)，而現(xiàn)有的“應(yīng) 用于湖泊沉積物-水界面過程研究的室內(nèi)模擬裝置”，單一地模擬湖泊沉積物一水界面的過 程，且裝置運行一段時間后，對于沉積物的上覆水中的PPt水平含量的PCBs的檢測困難，不 能滿足微污染水體沉積物_水界面PCBs釋放的研究要求；Tricia A. Trimble等人以玻璃 離心管為容器，容器內(nèi)加入Tenax-TA樹脂，該技術(shù)的缺點是沒有模擬沉積物-水界面的實 際狀況。綜上，目前尚缺少模擬沉積物-水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種模擬沉積物一水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置。該裝置能夠 能很好地模擬沉積物_水界面環(huán)境，應(yīng)用于微污染水體沉積物_水界面多氯聯(lián)苯釋放的研允。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在密閉的玻璃器體內(nèi)置有玻璃水 管和集水玻璃漏斗，玻璃水管和集水玻璃漏斗分別靠近玻璃器體的相對的兩個側(cè)壁，在密 閉的玻璃器體內(nèi)還懸掛有多孔玻璃泡球；玻璃器體外設(shè)有玻璃管、恒流泵和連接管，玻璃管 的一端與集水玻璃漏斗的末端固定安裝在一起且玻璃管與集水玻璃漏斗連通，玻璃管的另 一端通過連接管與恒流泵的一端連通，恒流泵的另一端通過連接管與玻璃水管連通，所述 玻璃水管設(shè)有出水口。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述玻璃水管為三通管，該三通管由通水管和出水管組成，所述 出水管上間隔地分布有出水口。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述出水管為平流式布水玻璃管。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述多孔玻璃泡球位于所述玻璃器體的幾何中心處。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述玻璃管和多孔玻璃泡球內(nèi)裝有Tenax-TA樹脂。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明裝置玻璃器體內(nèi)的沉積物的上覆水通過集水玻璃漏 斗從玻璃器體右側(cè)流出，經(jīng)過玻璃管、連接管、恒流泵從玻璃水管水平流入玻璃器體左側(cè)，水平水流產(chǎn)生水力擾動使得表層沉積物上浮，很好地還原沉積物_水界面實際狀況；玻璃 管和多孔玻璃泡球內(nèi)Tenax-TA樹脂吸附沉積物的上覆水內(nèi)的PCBs，通過正己烷、丙酮提取 測定Tenax-TA樹脂內(nèi)吸附的PCBs，吸附量即為沉積物-水界面PCBs的釋放量，從而實現(xiàn)對 微污染水體中沉積物-水界面的PCBs的含量測定；并且本發(fā)明裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、合理、使 用安全可靠、操作簡單明了等特點。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是玻璃水管的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是集水玻璃漏斗和玻璃管的連接關(guān)系示意圖。圖中1_玻璃器體；2-玻璃水管；3-集水玻璃漏斗；4-玻璃管；5-多孔玻璃泡球； 6-恒流泵；7-連接管；21-通水管；22-出水管；23-出水口。
具體實施例方式如圖1所示的本發(fā)明裝置中，在密閉的玻璃器體1內(nèi)置有玻璃水管2和集水玻璃 漏斗3。玻璃水管2設(shè)有出水口，以使水流由玻璃水管2進(jìn)入玻璃器體1內(nèi)。玻璃水管2和 集水玻璃漏斗3分別靠近玻璃器體1的相對的兩個側(cè)壁，如圖1所示，玻璃水管2靠近玻璃 器體1的左側(cè)壁，集水玻璃漏斗3靠近玻璃器體1的右側(cè)壁，使得由玻璃水管2流出的水由 左向右流經(jīng)玻璃器體1后進(jìn)入集水玻璃漏斗3，由此玻璃器體1內(nèi)的水流產(chǎn)生水力擾動效 果，使玻璃器體1內(nèi)的表層沉積物上浮，從而模擬沉積物-水界面實際狀況。為使玻璃器體 1內(nèi)水力擾動范圍增大，使本發(fā)明裝置的模擬環(huán)境接近真實的河流沉積物-水界面環(huán)境，最 好使玻璃水管2緊貼玻璃器體1左側(cè)，集水玻璃漏斗3緊貼玻璃器體1右側(cè)。玻璃水管2 可以采用一根空心玻璃直管，也可以采用如圖2所示的三通管，該三通管由通水管21和出 水管22組成，出水管22上間隔地分布有若干個小孔以作為出水口 23，出水口 23越多則出 水范圍越大，相應(yīng)地，玻璃器體1內(nèi)水力擾動效果越好。若出水管22采用平流式布水玻璃 管，則能產(chǎn)生平流式出水，從而達(dá)到更佳的模擬微污染水體中水流的擾動效果。在密閉的玻 璃器體1內(nèi)懸掛有多孔玻璃泡球5，多孔玻璃泡球5可盛裝Tenax-TA樹脂以用于吸附沉積 物的上覆水中的PCBs。若多孔玻璃泡球5位于玻璃器體1的幾何中心，則多孔玻璃泡球5 內(nèi)的Tenax-TA樹脂對沉積物的上覆水中的PCBs具有更好的吸附效果。在玻璃器體1外安裝有玻璃管4、恒流泵6和連接管7。從圖3可以看出，玻璃管4 的一端與集水玻璃漏斗3的末端固定安裝在一起且玻璃管4與集水玻璃漏斗3連通，玻璃 管4可以拆卸。玻璃管4的另一端通過連接管7與恒流泵6的一端連通，恒流泵6的另一 端通過連接管7與玻璃水管2連通。玻璃管4內(nèi)可盛裝Tenax-TA樹脂以用于吸附沉積物 的上覆水中的PCBs。多孔玻璃泡球5和玻璃管4內(nèi)的Tenax-TA樹脂在吸附飽和前可以更換、補充，從 而實現(xiàn)對玻璃器體1內(nèi)的沉積物的上覆水中的PCBs完全吸附。使用本發(fā)明裝置可用于研究微污染水體沉積物_水界面PCBs釋放規(guī)律以及考察 微污染水體沉積物PCBs釋放的控制技術(shù)。以下舉例說明1.微污染水體沉積物一水界面PCBs釋放規(guī)律研究。
將沉積物鮮樣平鋪在玻璃器體1內(nèi)，保持3cm厚度，取該沉積物的上覆水，緩慢加 滿玻璃器體1，通氮氣6h后玻璃器體1密封，以利于形成沉積物-水界面厭氧環(huán)境。開啟恒 流泵6，玻璃器體1內(nèi)上覆水經(jīng)集水玻璃漏斗3從玻璃器體1流出，通過玻璃管4、連接管7、 恒流泵6再由玻璃水管2重新進(jìn)入玻璃器體1，不斷循環(huán)。沉積物釋放到上覆水中的PCBs 被玻璃管4內(nèi)Tenax-TA樹脂不斷吸附，同時懸掛于玻璃器體1內(nèi)的多孔玻璃泡球5內(nèi)的 Tenax-TA樹脂也不斷吸附上覆水中的PCBs。沉積物釋放一定時間后，將玻璃管4和孔玻璃 泡球5內(nèi)的Tenax-TA樹脂取出，取出的Tenax-TA樹脂經(jīng)正己烷、丙酮提取，氣相色譜(GC) 測定Tenax-TA樹脂的PCBs的吸附量，Tenax-TA樹脂的PCBs的吸附量即為該時間段內(nèi)沉 積物_水界面PCBs的釋放量。由PCBs的釋放量與釋放時間的關(guān)系即可得知所模擬的微污 染水域沉積物_水界面PCBs的釋放規(guī)律。2.微污染水體沉積物PCBs釋放的控制技術(shù)研究。以在沉積物中添加負(fù)載零價鐵的活性炭為例。檢測確定沉積物的PCBs釋放量，與 不添加活性炭的沉積物的PCBs釋放量對照，由兩者的PCBs釋放量即可檢驗活性炭對沉積 物PCBs的釋放的控制效果。如果添加活性炭的沉積物的PCBs釋放量小于不添加活性炭的 沉積物的PCBs釋放量，則說明活性炭對沉積物PCBs的釋放的控制有效。
權(quán)利要求
一種模擬沉積物-水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置，其特征是在密閉的玻璃器體(1)內(nèi)置有玻璃水管(2)和集水玻璃漏斗(3)，玻璃水管(2)和集水玻璃漏斗(3)分別靠近玻璃器體(1)的相對的兩個側(cè)壁，在密閉的玻璃器體(1)內(nèi)還懸掛有多孔玻璃泡球(5)；玻璃器體(1)外設(shè)有玻璃管(4)、恒流泵(6)和連接管(7)，玻璃管(4)的一端與集水玻璃漏斗(3)的末端固定安裝在一起且玻璃管(4)與集水玻璃漏斗(3)連通，玻璃管(4)的另一端通過連接管(7)與恒流泵(6)的一端連通，恒流泵(6)的另一端通過連接管(7)與玻璃水管(2)連通，所述玻璃水管(2)設(shè)有出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬沉積物_水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置，其特征是 所述玻璃水管(2)為三通管，該三通管由通水管(21)和出水管(22)組成，所述出水管(22) 上間隔地分布有出水口(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬沉積物_水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置，其特征是 所述出水管(22)為平流式布水玻璃管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬沉積物_水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置，其特征 是所述多孔玻璃泡球(5)位于所述玻璃器體(1)的幾何中心處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬沉積物_水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置，其特征 是所述玻璃管(4)和多孔玻璃泡球(5)內(nèi)裝有Tenax-TA樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬沉積物-水界面多氯聯(lián)苯釋放的裝置，即在密閉的玻璃器體內(nèi)置有玻璃水管和集水玻璃漏斗，玻璃水管和集水玻璃漏斗分別靠近玻璃器體的相對的兩個側(cè)壁，在密閉的玻璃器體內(nèi)還懸掛有多孔玻璃泡球；玻璃器體外設(shè)有玻璃管、恒流泵和連接管，玻璃管的一端與集水玻璃漏斗的末端固定安裝在一起且玻璃管與集水玻璃漏斗連通，玻璃管的另一端通過連接管與恒流泵的一端連通，恒流泵的另一端通過連接管與玻璃水管連通，所述玻璃水管設(shè)有出水口。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、合理，可實現(xiàn)對微污染水體中沉積物-水界面的PCBs的含量測定。
文檔編號G01N30/02GK101852784SQ20101018250
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者林琦, 沈小東, 王桂浩, 虞堅 申請人:浙江大學(xué)