[发明专利]用于强扰流浅水湖泊底泥复苏蓝藻的捕集装置及捕集方法

说明书

本发明涉及一种用于强扰流浅水湖泊底泥复苏蓝藻的捕集装置及捕集方法，该捕集装置包括锚定滑杆、水样收集系统、升降及锁定系统、翻转系统和拉绳系统，该捕集方法包括将锚定滑杆插入目标湖区底泥中，固定捕集管位于水面上，在捕集管中注入无蓝藻的滤后原位湖水，下沉到水面下，180°翻转捕集管，并锁死，继续下沉至捕集管的管口插入沉积物中，上提总拉绳，当锁止手柄露出水面，而捕集瓶还位于水面以下时，解除锁定，轻推锁止杆使其转动一定角度后，管口朝下的捕集管会在配重块提供的扭矩下自动翻转至管口竖直朝上，继续提拉总拉绳，使捕集瓶高出水面，最后旋下捕集瓶完成样品采集。本发明实现对底泥蓝藻静态复苏过程的监测。

技术领域

本发明涉及一种用于强扰流浅水湖泊底泥复苏蓝藻的捕集装置及捕集方法，属于环境科学和生态学领域的水华蓝藻监测技术领域。

背景技术

自然水体富营养化问题是目前我国所面临的重大环境问题之一，其直接后果是蓝藻水华频发，造成自然水体水质和生态环境的恶化，严重威胁供水安全。对水华蓝藻的监测和预警是开展蓝藻灾害防控工作的首要环节，也是当前研究的热点问题。近年来有研究表明，在湖泊底泥表面“休眠”越冬的蓝藻，会在春季复苏，并上浮至上层水柱中生长，这部分种源在适宜的水体环境中大量增殖，最终导致水华的大面积暴发。与此同时，也有研究认为，相较于在水柱中越冬的蓝藻，从底泥复苏的蓝藻对后续蓝藻水华暴发的贡献很小。上述两种研究结论的分歧使开展底泥复苏蓝藻监测成为必要，这不仅有助于人们更全面地了解蓝藻种群动态和周年生活史，而且为蓝藻水华防控提供科学依据。

通过在目标湖区布设捕集装置，捕获从底泥中上浮的蓝藻是获取复苏蓝藻最直接有效的方式。研究湖区的地理形貌、气候、水文以及水动力条件，都是决定捕集器结构和样式的重要因素。捕集器的一般结构主要由收集口、收集瓶、浮体三部分构成。收集口一般呈漏斗状，以便于收集更大面积上的复苏蓝藻，收集瓶用于聚集和短期储存收集到的上浮蓝藻，而浮体用于悬吊捕集器或用于标识捕集器位置。此类捕集器结构较简单，通常适用于水深较深（5m）的小面域静止水体中。而在诸如巢湖、太湖这种风浪扰动较为强烈的浅水湖泊中，这种布设方式具有明显弊端：浮体在风浪扰动下往往会偏离初始目标位置，捕集器在水中的姿态也处于不停变化之中，导致收集口不能始终竖直朝下。针对此问题，有人提出了改进方案：将捕集器预先固定在具有一定重量的框架上，再将框架放置在底泥上。这种改进在一定程度上缓解了上述问题，但同时也产生新的问题：放置框架时往往会对底泥造成人为扰动，进而影响后续复苏蓝藻监测的真实结果；捕集器在水下的布设状态受框架状态决定，在风浪扰动下，框架也会发生移动或偏斜；而最大的弊端是收集样品时将框架拖拽上来的过程中，会造成研究点位更大强度的人为扰动，使对同一目标区域的连续监测难以实施。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供一种用于强扰流浅水湖泊底泥复苏蓝藻的捕集装置及捕集方法，其具体的技术方案如下：

用于强扰流浅水湖泊底泥复苏蓝藻的捕集装置，包括锚定滑杆、水样收集系统、升降及锁定系统、翻转系统和拉绳系统，所述锚定滑杆的下端插入湖泊底泥中，通过拉绳系统拉动升降及锁定系统在锚定滑杆上升降，水样收集系统通过升降及锁定系统锁死在锚定滑杆的预定位置，水样收集系统通过翻转系统实现180°翻转，水样收集系统开口向上沉入湖泊，旋转180°开口向下捕集湖泊底泥复苏蓝藻，捕集完毕后，旋转180°，开口向上，提取出湖泊水面。

进一步的，所述锚定滑杆为上下直径一致的实心或空心圆杆。

进一步的，所述水样收集系统包括4的倍数个捕集瓶，捕集瓶的一端为敞口的收集端，该端呈圆管形状，另一端为呈漏斗状锥形的封闭端；每个捕集瓶的收集端均连接有捕集管，捕集管为上下贯通的圆管；

所述捕集瓶对称分布于锚定滑杆的一组相对侧；

锚定滑杆设置有一根与其垂直的轴杆，轴杆靠近其两端均水平设置有与其垂直的支架杆，每个支架杆均包括两根平行的杆子，支架杆的两根杆子之间设置有若干个捕集管基座，位于轴杆两侧的捕集管基座数量一致，捕集管基座中设置有捕集管，捕集瓶和捕集管位于支架杆的上下两侧；