[发明专利]水体实验装置及方法

权利要求书

1.一种水体实验装置，其特征在于其包括：底泥释放单元、培养单元、控制单元、水体控制系统和水质监测系统；

所述的底泥释放单元、培养单元和控制单元依次相邻，两两相邻的单元之间用挡板连接，从而形成三个单元相互连通的试验箱体；

所述的水体控制系统，用于调节实验装置中水体的理化指标和水体流动；

所述的水质检测系统，用于检测实验装置中水体、底泥、浮游生物和/或水生植物的理化指标数值。

2.根据权利要求1所述的水体实验装置，其特征在于，所述的水体控制系统包括pH值控制系统、溶解氧控制系统、水循环系统、照明系统和温控系统中的一种或多种；

所述的pH值控制系统由pH电极、pH控制仪、酸贮槽、碱贮槽、酸计量泵、碱计量泵及加酸碱口组成，pH电极和加酸碱口设置在控制单元内；

所述的溶解氧控制系统由溶解氧电极、溶解氧控制仪、氧气瓶、氮气瓶、流量控制器以及暴气管组成，溶解氧电极用于对水体的溶解氧值进行检测，并将测定值反馈给溶解氧控制仪，暴气管用于提供氧气或者氮气；

水循环系统由泵和水管组成，用于循环实验装置内水体的流动；

照明系统有多个光源组成，用于向实验装置提供多种光照强度的照明；

水温控制系统由温控仪、温度显示计、加热器和温度探头组成，用来控制调节实验装置中的温度。

3.根据权利要求1所述的水体实验装置，其特征在于，所述的挡板由排水板和浮游植物网组合而成；

培养单元与底泥释放单元之间的挡板的下部为浮游生物网，上部为排水板；

培养单元与控制单元之间的挡板的上部为浮游生物网，下部为排水板。

4.根据权利要求1所述的水体实验装置，其特征在于，所述的底泥释放单元设置多个带有卡口的底座和样品采集管，通过所述的卡口可以将样品采集管相连而稳定地固定在底座上。

5.根据权利要求4所述的水体实验装置，其特征在于，所述的样品采集管为柱状，从底部每隔一定距离设有两个相对称的电极孔，其孔径大小应用监测系统的电极相匹配。

6.根据权利要求1所述的水体实验装置，其特征在于，所述的水质监测系统由电极探头、水质分析仪和数据处理器构成，电极探头为一个或多个，设置于底泥释放单元和/或培养单元内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的水体实验装置，其特征在于，还包括设置于控制单元内的搅拌器，以及一个可以从底泥释放单元或培养单元采集水样的可移动的虹吸采样管。

8.一种水体研究实验方法，其特征在于，采用上述权利要求1-7所述的水体实验装置，该方法包括以下步骤：

用样品采集管从被研究的湖泊或河流中采集底泥，并在底泥上保留上覆水；

将采集底泥后的样品采集管安装在底泥释放单元中；

将被研究的湖泊或者河流的上覆水或者根据实验需要配置好的溶液注入实验装置中；使整个装置中液面的高度超过柱状样品采集管的高度；

调节实验装置中的水温处在设定的温度范围内，调节水体的pH值和/或溶解氧的含量，调节光照时间和强度；

在培养单元中接种实验所需的藻种或者种植沉水植物；

通过水质监测系统，测定藻类或沉水植物生长过程中的水体和间隙水体的理化指标；同时可以取柱状样品采集管的底泥，研究藻类生长或者沉水植物生长过程对底泥中污染物的总量及其形态的变化规律。

9.根据权利要求8所述的水体研究实验方法，其特征在于，若仅进行水体底泥释放与浮游藻类、沉水植物生长耦合关系的研究，则无需调节水体的pH值和溶解氧的含量。

10.根据权利要求8或9所述的水体研究实验方法，其特征在于，实验装置内的水体在实验过程中处于循环流动状态。