专利名称：沉积物-水界面多氯联苯释放模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境保护领域中的水体沉积物-水界面过程研究的模拟装置，尤 其涉及微污染水体沉积物-水界面多氯联苯释放研究的模拟装置。
背景技术：
多氯联苯(PCBs)是一种毒性极强、�：蟮挠谢廴疚�。它是国际上十二种优 先控制的持久性有机污染物(POPs)之一，它在环境中难降解。进入水体中的PCBs主要存 在于沉积物中，但值得注意的是，进入沉积物中的PCBs并不是简单地被堆积和埋藏，而是 经过与水体复杂的生物地球化学交换、再悬浮等过程，沉积物中一部分PCBs在条件适宜的 时候，可以向沉积物的上覆水体释放，从而在一定程度上发挥着源的作用而影响着水体的 水质，Achman等的研究显示，美国Hudson河口 PCBs的再悬浮通量是河流、排污口及大气沉 降通量的2-100倍。微污染水体中沉积物-水界面的PCBs的含量较低(在ppt水平)，而现有的“应 用于湖泊沉积物_水界面过程研究的室内模拟装置”，单一地模拟湖泊沉积物_水界面的过 程，且装置运行一段时间后，对于沉积物的上覆水中的PPt水平含量的PCBs的检测困难，不 能满足微污染水体沉积物_水界面PCBs释放的研究要求；Tricia A. Trimble等人以玻璃 离心管为容器，容器内加入Tenax-TA树脂，该技术的缺点是没有模拟沉积物-水界面的实 际状况。综上，目前尚缺少模拟沉积物-水界面多氯联苯释放的装置。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种沉积物_水界面多氯联苯释放模拟装置。该装置能 够能很好地模拟沉积物_水界面环境，应用于微污染水体沉积物_水界面多氯联苯释放的 研究。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是该沉积物-水界面多氯联苯 释放模拟装置是在密闭的玻璃器体内置有玻璃水管和集水玻璃漏斗，玻璃水管和集水玻璃 漏斗分别靠近玻璃器体的相对的两个侧壁，在密闭的玻璃器体内还悬挂有多孔玻璃泡球； 玻璃器体外设有玻璃管、恒流泵和连接管，玻璃管的一端与集水玻璃漏斗的末端固定安装 在一起且玻璃管与集水玻璃漏斗连通，玻璃管的另一端通过连接管与恒流泵的一端连通， 恒流泵的另一端通过连接管与玻璃水管连通，所述玻璃水管设有出水口。进一步地，本实用新型所述玻璃水管为三通管，该三通管由通水管和出水管组成， 所述出水管上间隔地分布有出水口。进一步地，本实用新型所述出水管为平流式布水玻璃管。进一步地，本实用新型所述多孔玻璃泡球位于所述玻璃器体的几何中心处。进一步地，本实用新型所述玻璃管和多孔玻璃泡球内装有Tenax-TA树脂。本实用新型的有益效果是本实用新型装置玻璃器体内的沉积物的上覆水通过集 水玻璃漏斗从玻璃器体右侧流出，经过玻璃管、连接管、恒流泵从玻璃水管水平流入玻璃器体左侧，水平水流产生水力扰动使得表层沉积物上�。芎玫鼗乖粱颻水界面实际状 况；玻璃管和多孔玻璃泡球内Tenax-TA树脂吸附沉积物的上覆水内的PCBs，通过正己烷、 丙酮提取测定Tenax-TA树脂内吸附的PCBs，吸附量即为沉积物-水界面PCBs的释放量，从 而实现对微污染水体中沉积物-水界面的PCBs的含量测定；并且本实用新型装置具有结构 简单、合理、使用安全可靠、操作简单明了等特点。
图1是本实用新型装置的结构示意图。图2是玻璃水管的一种实施方式的结构示意图。图3是集水玻璃漏斗和玻璃管的连接关系示意图。图中1_玻璃器体；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-连接管；21-通水管；22-出水管；23-出水口。
具体实施方式
如图1所示的沉积物-水界面多氯联苯释放模拟装置中，在密闭的玻璃器体1内 置有玻璃水管2和集水玻璃漏斗3。玻璃水管2设有出水口，以使水流由玻璃水管2进入玻 璃器体1内。玻璃水管2和集水玻璃漏斗3分别靠近玻璃器体1的相对的两个侧壁，如图 1所示，玻璃水管2靠近玻璃器体1的左侧壁，集水玻璃漏斗3靠近玻璃器体1的右侧壁， 使得由玻璃水管2流出的水由左向右流经玻璃器体1后进入集水玻璃漏斗3，由此玻璃器 体1内的水流产生水力扰动效果，使玻璃器体1内的表层沉积物上浮，从而模拟沉积物-水 界面实际状况。为使玻璃器体1内水力扰动范围增大，使本实用新型装置的模拟环境接近 真实的河流沉积物-水界面环境，最好使玻璃水管2紧贴玻璃器体1左侧，集水玻璃漏斗3 紧贴玻璃器体1右侧。玻璃水管2可以采用一根空心玻璃直管，也可以采用如图2所示的 三通管，该三通管由通水管21和出水管22组成，出水管22上间隔地分布有若干个小孔以 作为出水口 23，出水口 23越多则出水范围越大，相应地，玻璃器体1内水力扰动效果越好。 若出水管22采用平流式布水玻璃管，则能产生平流式出水，从而达到更佳的模拟微污染水 体中水流的扰动效果。在密闭的玻璃器体1内悬挂有多孔玻璃泡球5，多孔玻璃泡球5可 盛装Tenax-TA树脂以用于吸附沉积物的上覆水中的PCBs。若多孔玻璃泡球5位于玻璃器 体1的几何中心，则多孔玻璃泡球5内的Tenax-TA树脂对沉积物的上覆水中的PCBs具有 更好的吸附效果。在玻璃器体1外安装有玻璃管4、恒流泵6和连接管7。从图3可以看出，玻璃管4 的一端与集水玻璃漏斗3的末端固定安装在一起且玻璃管4与集水玻璃漏斗3连通，玻璃 管4可以拆卸。玻璃管4的另一端通过连接管7与恒流泵6的一端连通，恒流泵6的另一 端通过连接管7与玻璃水管2连通。玻璃管4内可盛装Tenax-TA树脂以用于吸附沉积物 的上覆水中的PCBs。多孔玻璃泡球5和玻璃管4内的Tenax-TA树脂在吸附饱和前可以更换、补充，从 而实现对玻璃器体1内的沉积物的上覆水中的PCBs完全吸附。使用本实用新型装置可用于研究微污染水体沉积物_水界面PCBs释放规律以及 考察微污染水体沉积物PCBs释放的控制技术。以下举例说明[0019]1.微污染水体沉积物_水界面PCBs释放规律研究。将沉积物鲜样平铺在玻璃器体1内，保持3cm厚度，取该沉积物的上覆水，缓慢加 满玻璃器体1，通氮气6h后玻璃器体1密封，以利于形成沉积物-水界面厌氧环境。开启恒 流泵6，玻璃器体1内上覆水经集水玻璃漏斗3从玻璃器体1流出，通过玻璃管4、连接管7、 恒流泵6再由玻璃水管2重新进入玻璃器体1，不断循环。沉积物释放到上覆水中的PCBs 被玻璃管4内Tenax-TA树脂不断吸附，同时悬挂于玻璃器体1内的多孔玻璃泡球5内的 Tenax-TA树脂也不断吸附上覆水中的PCBs。沉积物释放一定时间后，将玻璃管4和孔玻璃 泡球5内的Tenax-TA树脂取出，取出的Tenax-TA树脂经正己烷、丙酮提�。嗌�(GC) 测定Tenax-TA树脂的PCBs的吸附量，Tenax-TA树脂的PCBs的吸附量即为该时间段内沉 积物_水界面PCBs的释放量。由PCBs的释放量与释放时间的关系即可得知所模拟的微污 染水域沉积物_水界面PCBs的释放规律。2.微污染水体沉积物PCBs释放的控制技术研究。以在沉积物中添加负载零价铁的活性炭为例。检测确定沉积物的PCBs释放量，与 不添加活性炭的沉积物的PCBs释放量对照，由两者的PCBs释放量即可检验活性炭对沉积 物PCBs的释放的控制效果。如果添加活性炭的沉积物的PCBs释放量小于不添加活性炭的 沉积物的PCBs释放量，则说明活性炭对沉积物PCBs的释放的控制有效。
权利要求一种沉积物一水界面多氯联苯释放模拟装置，其特征是在密闭的玻璃器体(1)内置有玻璃水管(2)和集水玻璃漏斗(3)，玻璃水管(2)和集水玻璃漏斗(3)分别靠近玻璃器体(1)的相对的两个侧壁，在密闭的玻璃器体(1)内还悬挂有多孔玻璃泡球(5)；玻璃器体(1)外设有玻璃管(4)、恒流泵(6)和连接管(7)，玻璃管(4)的一端与集水玻璃漏斗(3)的末端固定安装在一起且玻璃管(4)与集水玻璃漏斗(3)连通，玻璃管(4)的另一端通过连接管(7)与恒流泵(6)的一端连通，恒流泵(6)的另一端通过连接管(7)与玻璃水管(2)连通，所述玻璃水管(2)设有出水口。
2.根据权利要求1所述的沉积物_水界面多氯联苯释放模拟装置，其特征是所述玻 璃水管(2)为三通管，该三通管由通水管(21)和出水管(22)组成，所述出水管(22)上间 隔地分布有出水口(23)。
3.根据权利要求2所述的沉积物-水界面多氯联苯释放模拟装置，其特征是所述出 水管(22)为平流式布水玻璃管。
4.根据权利要求1或2所述的沉积物_水界面多氯联苯释放模拟装置，其特征是所 述多孔玻璃泡球(5)位于所述玻璃器体(1)的几何中心处。
5.根据权利要求1或2所述的沉积物-水界面多氯联苯释放模拟装置，其特征是所 述玻璃管(4)和多孔玻璃泡球(5)内装有Tenax-TA树脂。
专利摘要本实用新型公开了一种沉积物-水界面多氯联苯释放模拟装置，即在密闭的玻璃器体内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别靠近玻璃器体的相对的两个侧壁，在密闭的玻璃器体内还悬挂有多孔玻璃泡球；玻璃器体外设有玻璃管、恒流泵和连接管，玻璃管的一端与集水玻璃漏斗的末端固定安装在一起且玻璃管与集水玻璃漏斗连通，玻璃管的另一端通过连接管与恒流泵的一端连通，恒流泵的另一端通过连接管与玻璃水管连通，所述玻璃水管设有出水口。本实用新型结构简单、合理，可实现对微污染水体中沉积物-水界面的PCBs的含量测定。
文档编号G01N30/02GK201716300SQ201020202890
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者林琦, 沈小东, 王桂浩, 虞坚 申请人:浙江大学
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