原位拦截入湖干草装置及氮磷污染量入湖核算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了原位拦截入湖干草装置，其中：包括设置在湖中的检测区，检测区通过防水布围住，防水布下端设置有一排铅垂，防水布上端设置一排浮球,防水布下端与每一个检测边缘基础桩均固定连接，同时铅垂沉入湖底，浮球浮于水面，检测区靠近湖岸的一侧设置有滚草平台，原位拦截入湖干草装置还包括拦草网结构，拦草网结构包括支杆以及多孔围网，支杆下端固定在检测边缘基础桩上，支杆上端与多孔围网固定连接，多孔围网为由前侧网面、左侧网面以及右侧网面组成的匚形围网。本发明专利技术具有可以准确的测算入湖风滚草量以及准确核算入湖风滚草导致的氮磷污染量的优点。

In situ interception of hay into the lake and calculation method of nitrogen and phosphorus pollution into the lake

【技术实现步骤摘要】
原位拦截入湖干草装置及氮磷污染量入湖核算方法
本专利技术属于环境监测的
，具体涉及原位拦截入湖干草装置及氮磷污染量入湖核算方法。
技术介绍
在监测草原地区湖中生态环境时，需要考虑季风会将草原上的草成团的吹入湖中，这种成团的随风迁徙的草丛即为风滚草，以呼伦湖为例，秋冬季节，会有大量的风滚草从西北方向进入呼伦湖，这是呼伦湖氮磷污染的重要来源，风滚草来源目前初步估计大部分来自呼伦贝尔草原，也有从境外外蒙地区吹过来的部分草团。由于呼伦湖湖岸线长，风力大，且风滚草在整个秋冬季都会持续入湖，不管是对草团进行收集还是监控，都有很大的难度。目前，出于对呼伦湖污染的研究，相关的环境检测部门已经在呼伦湖沿岸设置了多个检测区，对检测区的入湖风滚草量进行监控，根据检测区的检测数据推算整个呼伦湖的入湖草量，进而计算因风滚草导致的呼伦湖氮磷污染。然而，如何收集快速滚动的风滚草团，以及如何确定风滚草团入湖会产生多少氮磷污染，都是难以解决问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种可以准确的测算入湖风滚草量以及准确核算入湖风滚草导致的氮磷污染量的原位拦截入湖干草装置及氮磷污染量入湖核算方法。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：原位拦截入湖干草装置，其中：包括设置在湖中的检测区，检测区水平截面为四方形，检测区的每个角均在湖底打入一根检测边缘基础桩，检测区的每个边均在湖底打入若干根检测边缘基础桩，检测区通过防水布围住，防水布下端设置有一排铅垂，防水布上端设置一排浮球,防水布下端与每一个检测边缘基础桩均固定连接，同时铅垂沉入湖底，浮球浮于水面，使得防水布将检测区的水体与湖其他位置的水体隔离，检测区靠近湖岸的一侧为后侧，该侧设置有滚草平台，滚草平台宽度与检测区宽度相同，滚草平台的入湖端搭在防水布靠近湖岸的一侧的浮球上，并与浮球固定连接，湖岸端固定在湖岸边上，原位拦截入湖干草装置还包括拦草网结构，拦草网结构包括支杆以及多孔围网，支杆数量为多根，支杆下端固定在检测边缘基础桩上，支杆上端与多孔围网固定连接，多孔围网为由前侧网面、左侧网面以及右侧网面组成的匚形围网，前侧网面的长度与检测区宽度相同，前侧网面的左侧与左侧网面固定连接，前侧网面的右侧与右侧网面固定连接，前侧网面位于检测区内前部位置，左侧网面从检测区前部左侧延伸至滚草平台入湖端左侧，右侧网面从检测区前部右侧延伸至滚草平台入湖端右侧。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的滚草平台的湖岸端与湖岸平行。上述的滚草平台为多孔板结构，滚草平台除入湖端和湖岸端高于水平面外，其余部分均略低于水平面，滚草平台上的孔上下贯通滚草平台，使得滚草平台上表面覆有一层湿水层。上述的湿水层高度不高于2cm，不低于0.5cm。上述的多孔围网为金属围网。上述的滚草平台为塑料材料制作。利用原位拦截入湖干草装置检测氮磷污染量入湖核算方法：包括以下步骤：步骤a、入湖风滚草丛多孔围网的匚形开口进入原位拦截入湖干草装置，经滚草平台时，被湿水层打湿，降低了风滚草随风飞扬的高度，便于多孔围网将其挡下，风滚草在入湖风的吹动下，会通过滚草平台进入检测区，由于多孔围网的存在，风滚草会在检测区中沉积腐烂；步骤b、通过底部设置有铁坠的卷尺在检测区内多处位置测量水深，将卷尺的铁坠沉入水底，读出卷尺在水面处的水深数值，将检测区内多处水深数值进行平均，得到检测区平均水深，以检测区平均水深乘以检测区长度和宽度，得到检测区水体体积；步骤c、在湖边建立若干组湖边模拟区，每组湖边模拟区取不同体积的湖水，在规定时间内每隔一段时间在水体中分别添加不同重量干草，测定持续添加干草的情况下，不同生物量的干草腐解过程中水体中各种形态无机和有机氮的总量、总磷的变化；建立水体氮磷浓度随干草生物量及分解时间的关系模型；步骤d、在规定时间内持续测定检测区内各种形态无机和有机氮的总量、总磷的变化，获得检测区内水体氮磷浓度变化曲线；步骤e、假定在规定时间内进入检测区的风滚草量是均匀的，将检测区内水体氮磷浓度变化曲线与水体氮磷浓度随干草生物量及分解时间的关系模型作对比，找到与检测区水体氮磷浓度变化曲线相近或相同的一个湖边模拟区，以该湖边模拟区的添加干草量乘以检测区水体体积除以该湖边模拟区的水体体积，即获得规定时间内进入检测区的入湖风滚草重量；步骤f、建立一室内模拟区，室内模拟区内有一定量清水，根据进入检测区的入湖风滚草重量和检测区水体体积的比例，在清水中等比例加入干草，测定干草腐解过程中水体中各种形态无机和有机氮的总量、总磷的变化；步骤g、当室内模拟区内的各种形态无机和有机氮的总量、总磷的变化稳定后，以稳定后的室内模拟区中的各种形态无机和有机氮的总量、总磷量乘以检测区水体体积除以该室内模拟区的水体体积，即获得规定时间内检测区入湖的氮磷污染量。本专利技术具有以下优点：1、通过在检测区设置围隔，在湖中圈出一块长、宽都为预定值的水域，这个水域的水与外界水域隔离，进入围隔的入湖风滚草浸没于水中，被围隔挡住，无法出来，为了保证检测区检测精度，围隔的位置离岸有一段距离，这段距离采用滚草平台连接，围隔外侧以及滚草平台两侧均用围网遮挡，使得只有进入滚草平台的风滚草才能进入检测区，而滚草平台的宽度与检测区相同，因此，本专利技术的围隔、围网以及滚草平台的设计，可以让检测区收集到准确重量的入湖风滚草。2、在实际观测中，呼伦湖的风力很大，而风滚草的质量较轻，时常有风滚草即使吹入了检测区，但是由于风滚草在湖面上飘飞，最后还是会从围隔中飞出，本专利技术采用两种方案解决该问题：一是设置的匚形拦草网结构可以挡住飞在天上的风滚草，将风滚草拦截于检测区中，二是将滚草平台的高度下调到水面以下，让滚草平台上有一层不深的水，风滚草从滚草平台进入时，会沾上一些水，导致风滚草重量上升，无法飞的很高，进入检测区后，即使风力较大，风滚草也会被拦草网结构拦住，无法爬越拦草网结构。3、本专利技术设置了湖边模拟区以及室内模拟区，因为湖水中一般会含有部分氮磷元素，且在生物群落的作用下，湖水中氮磷量会持续变化，这种不确定性导致无法直接将室内模拟区得到的干草分解氮磷量与检测区测得的氮磷量关联，因此，本专利技术增入了湖边模拟区，湖边模拟区采用与检测区相同的湖水，因此水体中原有的氮磷元素以及生物群落状态会相当接近，这样就可以通过检测水体中的氮磷总量将湖边模拟区内的干草量和检测区内的入湖风滚草量相关联，由于湖边模拟区内的干草量是已知数据，因此，根据湖边模拟区内的干草量，就可以将室内模拟区得到的干草分解氮磷量与检测区测得的氮磷量关联，最后算出规定时间内检测区入湖的氮磷污染量。这种设置两种模拟区的方法可以精确的算出检测区的入湖的氮磷污染量。然后根据检测区的数据，推算整个湖的入湖的氮磷污染量。附图说明图1是本专利技术的俯视图；图2是本专利技术的左视图；图3是本专利技术的后视图；图4前侧网面的结构示意图。附图标记为：检测区1、检测边缘基础桩11、防水布2、铅垂21、浮球22、滚草平台3、拦草网结构4、支杆41、多孔围网42、前侧网面42a、左侧网面42b、右侧网面42c。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。本实施例的原位拦截入湖干草装置，其中：包括设置在湖中的检测区1，检测区1水平截面为四方形，检测区1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.原位拦截入湖干草装置，其特征是：包括设置在湖中的检测区(1)，所述的检测区(1)水平截面为四方形，所述的检测区(1)的每个角均在湖底打入一根检测边缘基础桩(11)，所述的检测区(1)的每个边均在湖底打入若干根检测边缘基础桩(11)，所述的检测区(1)通过防水布(2)围住，所述的防水布(2)下端设置有一排铅垂(21)，防水布(2)上端设置一排浮球(22),所述的防水布(2)下端与每一个检测边缘基础桩(11)均固定连接，同时铅垂(21)沉入湖底，浮球(22)浮于水面，使得防水布(2)将检测区(1)的水体与湖其他位置的水体隔离，所述的检测区(1)靠近湖岸的一侧为后侧，该侧设置有滚草平台(3)，所述的滚草平台(3)宽度与检测区(1)宽度相同，滚草平台(3)的入湖端搭在防水布(2)靠近湖岸的一侧的浮球(22)上，并与浮球(22)固定连接，湖岸端固定在湖岸边上，原位拦截入湖干草装置还包括拦草网结构(4)，所述的拦草网结构(4)包括支杆(41)以及多孔围网(42)，支杆(41)数量为多根，所述的支杆(41)下端固定在检测边缘基础桩(11)上，支杆(41)上端与多孔围网(42)固定连接，所述的多孔围网(42)为由前侧网面(42a)、左侧网面(42b)以及右侧网面(42c)组成的匚形围网，前侧网面(42a)的长度与检测区(1)宽度相同，前侧网面(42a)的左侧与左侧网面(42b)固定连接，前侧网面(42a)的右侧与右侧网面(42c)固定连接，所述的前侧网面(42a)位于检测区(1)内前部位置，所述的左侧网面(42b)从检测区(1)前部左侧延伸至滚草平台(3)入湖端左侧，所述的右侧网面(42c)从检测区(1)前部右侧延伸至滚草平台(3)入湖端右侧。...

【技术特征摘要】
1.原位拦截入湖干草装置，其特征是：包括设置在湖中的检测区(1)，所述的检测区(1)水平截面为四方形，所述的检测区(1)的每个角均在湖底打入一根检测边缘基础桩(11)，所述的检测区(1)的每个边均在湖底打入若干根检测边缘基础桩(11)，所述的检测区(1)通过防水布(2)围住，所述的防水布(2)下端设置有一排铅垂(21)，防水布(2)上端设置一排浮球(22),所述的防水布(2)下端与每一个检测边缘基础桩(11)均固定连接，同时铅垂(21)沉入湖底，浮球(22)浮于水面，使得防水布(2)将检测区(1)的水体与湖其他位置的水体隔离，所述的检测区(1)靠近湖岸的一侧为后侧，该侧设置有滚草平台(3)，所述的滚草平台(3)宽度与检测区(1)宽度相同，滚草平台(3)的入湖端搭在防水布(2)靠近湖岸的一侧的浮球(22)上，并与浮球(22)固定连接，湖岸端固定在湖岸边上，原位拦截入湖干草装置还包括拦草网结构(4)，所述的拦草网结构(4)包括支杆(41)以及多孔围网(42)，支杆(41)数量为多根，所述的支杆(41)下端固定在检测边缘基础桩(11)上，支杆(41)上端与多孔围网(42)固定连接，所述的多孔围网(42)为由前侧网面(42a)、左侧网面(42b)以及右侧网面(42c)组成的匚形围网，前侧网面(42a)的长度与检测区(1)宽度相同，前侧网面(42a)的左侧与左侧网面(42b)固定连接，前侧网面(42a)的右侧与右侧网面(42c)固定连接，所述的前侧网面(42a)位于检测区(1)内前部位置，所述的左侧网面(42b)从检测区(1)前部左侧延伸至滚草平台(3)入湖端左侧，所述的右侧网面(42c)从检测区(1)前部右侧延伸至滚草平台(3)入湖端右侧。2.根据权利要求1所述的原位拦截入湖干草装置，其特征是：所述的滚草平台(3)的湖岸端与湖岸平行。3.根据权利要求1所述的原位拦截入湖干草装置，其特征是：所述的滚草平台(3)为多孔板结构，所述的滚草平台(3)除入湖端和湖岸端高于水平面外，其余部分均略低于水平面，所述的滚草平台(3)上的孔上下贯通滚草平台(3)，使得滚草平台(3)上表面覆有一层湿水层。4.根据权利要求1所述的原位拦截入湖干草装置，其特征是：所述的湿水层高度不高于2cm，不低于0.5cm。5.根据权利要求1所述的原位拦截入湖...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖文，王文林，窦华山，邹长新，庞博，曹秉帅，刘波，余岑涔，王增龙，杜薇，杜亮亮，李文静，张爱国，姚俊学，张雪丹，顾羊羊，张文慧，周兴军，曲学斌，张弛，童仪，刘筱，陈俊松，
申请(专利权)人：呼伦贝尔市北方寒冷干旱地区内陆湖泊研究院，生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15