一种基于扩散理论的河湖底泥污染物通量测试方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于扩散理论的河湖底泥污染物通量测试方法及装置，步骤是：A、采集底泥样品；B、将底泥装入实验装置的底座中，使泥面水平；C、沿柱壁缓慢注水至柱口；D、在不加底泥的实验装置中注入自来水；E、静置，持续一定时间；F、测定所取水样的污染物浓度；G、计算上覆水中污染物的降解系数；H、计算底泥水相浓度初值；I、计算水-泥界面的污染物交换通量。底板固定在恒温水箱底部，底座壁设置在底板上，底座壁上部设置有下法兰盘，柱体一端设置有上法兰盘，上法兰盘上设置有上法兰盘固定螺栓法兰孔。本发明方法易行，操作方便，实验装置结构合理、简单，沉积物装样及水样采集等操作均极方便具有显著的经济效益。

主权项

一种基于扩散理论的河湖底泥污染物通量测试方法，其步骤是：A、底泥样品采集与处理：使用彼得逊采泥器，在每个采样点采集底泥样品，剔除砾石、贝壳、动植物残体杂物后，装入聚氯乙烯袋避光保存；B、装样：拆下法兰盘固定螺栓，取下底座，将底泥装入底座中，抹平泥面，使泥面水平，底泥厚度不应小于5cm，在上部柱体法兰盘与底座法兰盘间放置止水垫圈，将上部柱体与底座用固定螺栓连接紧密；C、注水：在底泥不冲悬浮的情况下，用沿柱壁缓慢注入自来水至柱口；D、准备对比样：在一不加底泥的实验装置中注入自来水，作为空白对照；E、取样：将柱状实验装置置于恒温水箱内，将水箱水温设为实验的温度4～30℃，维持柱体水温4～30℃恒定，待柱体静置24小时后开始，打开蝴蝶夹分5层分别取样20ml，实验持续时间应不少于14d，1～9d取样间隔为24h，9d后为2d；F、水样分析：采用符合国家标准的测试方法对水样中污染物含量进行测试；G、计算降解系数、本底浓度及100cm内不同深度上覆水浓度初值：采用指数方程对柱体中距底泥界面不同深度的上覆水浓度随时间1～15d的变化进行拟合，推求污染物的降解系数、本底浓度及不同深度的浓度初值；H、计算底泥水相浓度初值及非平衡吸附项初始浓度：由底泥中污染物运移的双点平衡/动力学吸附方程，推求底泥中污染物质的水相浓度初值及非平衡吸附项初始浓度；I、计算水‑泥界面的污染物交换通量：由费克定律推求水‑泥界面的污染物交换通量表达式，将求得的水相浓度初值、降解系数以及依据底泥及污染物得到的污染物分子扩散系数等代入交换通量表达式，得到不同时刻的水‑泥界面的污染物交换通量。