[发明专利]一种底泥呼吸及氮内源释放的原位测定装置和测定方法

权利要求书

1.一种底泥呼吸和氮内源释放的原位测定装置，其特征在于，所述的装置包括测定箱和测量电极，所述的测定箱包括箱体（1）、透明的顶盖（3）和限位裙边（2）；所述的顶盖（3）上开有圆形排水孔（11）并安装单向阀（5）；顶盖（3）上还设有一组内嵌密封环的电极装配孔（6）；所述的测定箱内设有循环水泵（9）；所述的测量电极至少包括溶解氧电极和氨电极，测量电极插入顶盖（3）上的电极装配孔（6）中。

2.根据权利要求1所述的原位测定装置，其特征在于，所述的箱体（1）由不锈钢或有机玻璃圆筒构成。

3.根据权利要求1所述的原位测定装置，其特征在于，所述的限位裙边（2）围绕箱体（1）水平地固定在箱体（1）外侧，位于箱体（1）底部向上2-10cm。

4.根据权利要求1所述的原位测定装置，其特征在于，所述的单向阀（5）包括阀体（13）、磁钢阵列（12）及铰链（14）；其中，所述的阀体（13）为圆形复合硅胶片，内衬圆形铁片，其半径大于排水孔（11）半径；所述的磁钢阵列（12），为嵌入顶盖（3）内的一组圆周状排列的永磁钢，磁钢中心所在的圆与排水孔（11）形成同心圆，磁钢顶面略低于顶盖（3）表面；所述的阀体（13）通过铰链（14）连接在顶盖（3）上并平覆在排水孔（11）上。

5.根据权利要求1所述的原位测定装置，其特征在于，所述的溶解氧电极为荧光法溶解氧电极，氨电极为氨气敏离子选择电极。

6.根据权利要求1所述的原位测定装置，其特征在于，所述的测定箱上还包括投放底座（4），投放底座（4）固定在顶盖（3）上。

7.根据权利要求1所述的原位测定装置，其特征在于，所述的原位测定装置中，测量电极通过电极电缆与测定仪连接。

8.一种底泥呼吸及氮内源释放的原位测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）装配原位测定装置：采用权利要求1所述的原位测定装置，将预先校准、标定的测量电极插入顶盖上的电极装配孔并形成密封，所述的测量电极至少包括溶解氧电极和氨电极；测量电极通过电极电缆与测定仪连接；

（2）投放原位测定装置：在测定现场，将原位测定装置放入水中，接通循环水泵电源，打开单向阀；将原位测定装置缓慢降到底泥表面，并使测定箱插入底泥至限位裙边达到底泥表面，关闭单向阀，测定箱内形成密封空间；

（3）测定起点：测定箱投放到位后，箱内水体在循环水泵作用下均匀混合，待测定电极读数稳定后，开始计时；

（4）测定：开始计时记为时刻“0”，并记录下电极测定读数，溶解氧、氨氮浓度分别记为D0和N0；在t时刻测定并记录电极测定读数，溶解氧、氨氮浓度分别记为Dt和Nt；得到电极测定读数的时间序列；

（5）测定终点：当Dt / D0 ≤ 0.7时，记为测定终点；或者，当溶解氧出现升高的趋势，则当Dt / D0 ≥ 1.3时，作为测定终点；

（6）测定结果计算：以溶解氧、氨氮浓度对时间进行线性回归，得到下述回归方程： 

Dt= A_D + B_D× t，其中B_D为斜率

Nt=A_N + B_N × t，其中B_N 为斜率

斜率B_D、B_N与底泥表面到箱顶的高度H的乘积即释放速率，即：

底泥呼吸速率（SOD）= B_D × H

氨氮释放速率（F_N）= B_N × H。

9.根据权利要求8所述的底泥呼吸及氮内源释放的原位测定方法，其特征在于，所述的步骤（4）中，开始计时后，每隔Δt=2～30min测定并记录溶解氧、氨氮浓度的电极测定读数。

10.根据权利要求8或9所述的底泥呼吸及氮内源释放的原位测定方法，其特征在于，所述的溶解氧电极为荧光法溶解氧电极，氨电极为氨气敏离子选择电极。