一种模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于环境科学与工程领域，具体为一种模拟研究河流水‑悬浮颗粒‑沉积物体系氮转化的装置及方法。该发明专利技术先构建一种能够模拟河流尤其是使悬浮颗粒在水中保持悬浮态的实验装置，其特征包括控制盖、容器、电动机及其传动装置、氙灯光照设备、控制板和搅拌桨。控制盖与容器通过螺纹相连形成密封体系，控制板用于调节氙灯光照强度和调节搅拌桨转速使颗粒物保持悬浮态。涉及方法为通过添加河流各相样品、同位素示踪物质和其他试剂进行模拟实验，实验过程中通过辅助孔随时监测水体各项指标和收集样品，同时曝气充氧以保证水相的好氧条件。该方法在保证体系气密性的前提下能真实还原河流水‑悬浮颗粒‑沉积物体系的状况，反映氮在河流中的转化特征。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置及方法
本专利技术涉及环境科学与工程领域，具体为一种模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置及方法。
技术介绍
随着人类对自然干预的加强，越来越多的氮通过农田施肥、化石燃料燃烧、畜禽养殖排污等人类活动的方式进入到自然环境中，加大了生态系统的氮负荷。其中会有相当一部分的氮通过地表径流、下渗、大气沉降等方式进入水体中。过多的氮元素容易引发氮污染，从而导致水体富营养化等环境问题。河流是一个丰富的氮资源宝库，同时也是发生氮转化的重要场所，对生态系统中氮的合理分配与调节做出了巨大贡献。以往的研究表明，河流沉积物是发生氮转化的主要地区；然而当前越来越多的研究发现，河流上覆水体中的悬浮颗粒也是发生氮转化的重要地点，如果不考虑悬浮颗粒上脱氮作用对氮转化的贡献，则河流在全球氮排放的贡献将会被低估。因此，关于悬浮颗粒对河流中的氮转化的影响需要深入地研究。经检索，文献“Liu，Ting，eta1.″AccelerationofDenitrificationinTurbidRiversDuet本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟河流水-悬浮颗粒-沉积物体系的装置，其特征在于，所述装置具体包括顶部的控制盖，所述控制盖内部左右两侧装有小型电动机，所述电动机下方有支撑体，所述电动机连接传动齿轮，所述控制盖内部中侧设有空心搅拌桨，所述搅拌桨上部有圆盘状的翼，所述翼与搅拌桨为一体且被其体积稍大的圆柱形隔间包围，所述隔间底部留有小孔，可使搅拌桨上部穿过，所述隔间底部上方含有圆环形橡胶垫片，所述垫片被环形固定槽一固定，所述隔间顶部设有开口和塑料盖，所述搅拌桨中上部与齿轮相固定，所述齿轮连接所述电动机齿轮，所述搅拌桨中部通过弹簧式卡锁与内径稍大的搅拌桨下部相接，所述卡槽设有多个，可调节搅拌桨的长度，所述控制盖内部下侧设有...

【技术特征摘要】
1.一种模拟河流水-悬浮颗粒-沉积物体系的装置，其特征在于，所述装置具体包括顶部的控制盖，所述控制盖内部左右两侧装有小型电动机，所述电动机下方有支撑体，所述电动机连接传动齿轮，所述控制盖内部中侧设有空心搅拌桨，所述搅拌桨上部有圆盘状的翼，所述翼与搅拌桨为一体且被其体积稍大的圆柱形隔间包围，所述隔间底部留有小孔，可使搅拌桨上部穿过，所述隔间底部上方含有圆环形橡胶垫片，所述垫片被环形固定槽一固定，所述隔间顶部设有开口和塑料盖，所述搅拌桨中上部与齿轮相固定，所述齿轮连接所述电动机齿轮，所述搅拌桨中部通过弹簧式卡锁与内径稍大的搅拌桨下部相接，所述卡槽设有多个，可调节搅拌桨的长度，所述控制盖内部下侧设有小孔，可使搅拌桨穿过，所述小孔上方设有轴封，所述轴封周围设有环形固定槽二，所述控制盖外部下侧有环形氙灯光照设备，所述控制盖外部下侧有外螺纹，所述螺纹下方与设有内螺纹的容器连接，所述控制盖外部上左侧具有控制板，所述控制板可以调节电动机转速、氙灯光照强度以及接通外部电源。


2.根据权利要求1所述的模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置，其特征在于：所述控制盖尺寸为，高15.0-20.0cm，内径40.0-60.0cm，壁厚0.5-2.0cm，内径∶高＝3∶1。


3.根据权利要求1所述的模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置，其特征在于：所述空心搅拌桨由上下两部分组成，上部分包含圆盘状翼，直径为1.8-3.0cm，中上部与齿轮固定，上部分的内径为6.0-10.0mm，外径比内径大2.0-4.0mm；下部分内径比搅拌桨上部外径大0.1-0.6mm，外径比内径大3.0-6.0mm，上下部分通过卡锁连接，下部设有多个卡孔，可调节卡锁的位置。


4.根据权利要求1所述的模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置，其特征在于：所述控制盖内部的隔间尺寸为，内径6.0-10.0cm，高4.0-8.0cm，壁厚0.5-1.0cm，底部有小孔，孔径比搅拌桨上部的外径大1.0-2.0mm，顶部有开口，直径为4.0-8.0cm。


5.根据权利要求1所述的模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置，其特征在于：所述隔间内部固定槽一的内径与橡胶垫片外径同大小，外径比内径大0.5-1.0cm，所述固定槽一内环形橡胶垫片的内径比搅拌桨上部的外径大1.0-2.0mm，外径比翼大4.0-6.0mm。


6.根据权利要求1所述的模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置，其特征在于：所述控制盖内部下侧小孔的孔径比搅拌桨上部外径大1.0-2.0mm，所述小孔上方有轴封，内径与搅拌桨上部外径同大小，外径比内径大2.0-5.0cm，所述轴封被环形固定槽二固定，内径与轴封外径同大小，外径比内径大0.5-1.0cm。


7.根据权利要求1所述的模拟研究河流水-悬浮颗粒-沉积物体系氮转化的装置，其特征在于：所述容器内径为12.0-40.0cm，容器内径小于控制盖内径，高16.0-53.0cm，内径∶高＝3∶4，容积1.8-...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏星辉，姜晨润，刘婷，张思波，王君峰，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11