[发明专利]一种野外生物膜采集器悬挂及洗脱装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染监测与评价和生态恢复领域，用于以生物膜为对象的生态监测，可实现在野外快速的天然水体中生物膜采集器的悬挂和洗脱，完成生物膜的采集。 

背景技术

水体中现有的生物群都是长期地理变迁和生物进化的结果，监测和评价水生态系统健康的最直接和有效的方法就是对生态系统中的生物状态进行监测。与化学或物理检测相比，生物群落是对水体中各种化学、物理、生物因子的综合直接的反应，更能体现水生生态系统的健康状态。因此生物评价法已经成为评价生态系统健康状况的重要手段。生物膜由于分布广，体积小，生命周期短，对各种人为干扰敏感，近年来逐渐成为水质生物监测与评价的重要手段。目前应用于生态监测研究以人工基质暴露培养为主，培养一定时间后还需回到实验室进行生物膜刮取，需要较高人力投入，自动化水平低。且在野外采集时都需要人工操作，在复杂地形的条件下，难以找到合适的采样器悬挂装置。因此在生态监测中急需开发集悬挂和洗脱于一体的采集装置。从而进行生物膜监测用于测试确定水质和生态系统健康状态。 

张万友等人(2000)研究开发了一种新型好氧生物膜过滤装置，能有效地降低污水中的CODCr、BOD5、NH3-N和SS等；杨宇等人(2010)采用多孔弹性材料设计了一种新型生物膜一体化装置，并利用该装置对碱法草浆中段废水进行处理实验；凯利·S·史密斯和克劳迪娅·德苏扎在公开号为CN1446314的专利中公开了一种方法和装置，用于测定不同试剂对生物材料(生物膜)的生长、微生物影响的腐蚀及有机和无机污染物的沉积的影响；Hadi R等人(2010)比较了两种生物反应器检测方法，使用医疗器械清洁剂去除生物膜。 

但目前的生物膜培养和过滤装置都存在以下缺点： 

(1)仪器多用于实验室培养和监测，不方便与野外培养和提取生物膜；(2)由于水体生物膜结构与功能变化与水深、光照强度和温度密切相关，不同水深的生物膜可提供重要的生态信息为管理服务，而现有的生物膜培养与采集装置不能同时满足野外操作方便与采集不同水深的生物膜要求。 

本发明的目的就是为了克服上述不足，构建一套野外生物膜采集器悬挂及洗脱装置。 

发明内容

本发明的目的是提供一种可以在野外悬挂生物膜采集器并洗脱的装置。此装置可以解决在野外培养和采集不同水深的生物膜并完成洗脱的要求。 

为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案： 

野外生物膜采集器悬挂及洗脱装置由采集车和洗脱器两部分组成(见附图1)。采集车由挂钩(1)、浮漂(2)、滑轮(3)、防水线(4)、伸缩臂(5)、绕线轴(6)、手柄(7)、支撑架(8)、旋转轴(9)、暗插销(10)、定位圆盘(11)、底盘车(12)和水平调节丝杆(13)构成，洗脱器由超声波清洗仪(14)、开关(15)、水泵(16)、排水管(17)和底盘(18)构成，通过螺丝将清洗仪、水泵固定在底盘上，再将整个装置固定在采集车上。底盘车是整个 装置的承载工具，可携带整个装置移动，旋转伸展臂及吊挂装置用以吊挂采样器向指定位置固定，清洗及排水装置可完成超声波清洗采集片并将溶解液排入到容器中。 

本发明的效果和益处是，由于浮漂的设计解决了在野外采样过程中，能够保证放置在水中的采样器始终在水面以下固定的深度富集生物膜使生物膜在较为稳定的阳光、温度、光线和水文条件下生长。解决了当生态水位变化时，水中采样器在水面以下深度变化的问题。本发明伸缩臂的设计可以使采样器与岸边保持一定距离，旋转伸展臂收起时长度1200mm，最大伸展有效臂长(外管加内管)2000mm。旋转轴的设计解决了将放置在水中的采样器提出水面的问题，可使在岸边的操作人员容易获取到放置在水中的采样器。 

与现有技术相比，本发明可准确采集不同水深的生物膜并在野外完成洗脱，易于悬挂及收取采集器，可调节采集器与岸边距离，在复杂地形条件下保证采样装置水平，且方便移动。 

本发明结构简单、实用性强，与其他功能类似的装置相比具有成本低廉、方便快捷等特点。可以广泛应用于各种天然水体的生物膜培养，适用于环境科学与生态监测领域。 

附图说明

图1野外生物膜采集器悬挂及洗脱装置 

1为挂钩，2为浮漂，3为滑轮，4为防水线，5为伸缩臂，6为绕线轴，7为手柄，8为支撑架，9为旋转轴，10为暗插销，11为定位圆盘，12为底盘车，13为水平调节丝杆，14为超声波清洗仪，15为开关，16为水泵，17为排水管，18为底盘。 

图2水质变化对生物膜的影响