實驗室在線自動動態暴露與水體處理系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種實驗室在線自動動態暴露與水體處理系統，特點是，它包括在線水流系統、水體預處理系統、在線化學物質儲備系統、在線混勻系統、在線污染水體處理系統、在線溫控系統和在線光照調節系統等，本實用新型專利技術結合實驗室內水體污染物毒性生物測試的需要，開發了一套實驗室在線自動動態暴露系統實現了水體毒性效應的生物測試，結合自動在線溫控系統、自動光照調節系統，實現理想的實驗室動態暴露，同時，實現了水體暴露污染物的在線處理，實現無污染排放，本實用新型專利技術系統結構新穎，設計合理，全自動控制，實用性強。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種實驗室在線自動動態暴露與水體處理系統，屬于環境監測裝置，應用于環境評價技木。
技術介紹
生物毒性測試是對水環境內污染物毒性效應評價的ー種非常有效的手段。 通常，實驗室內生物毒性測試在不同水平上分為個體水平、組織器官水平、細胞水平和分子水平。但不同水平的水體污染物毒性測試都分為兩種暴露方法靜態暴露和動態暴露。靜態暴露是指在暴露過程中，采用固定濃度污染物進行的暴露，暴露過程中，水體不流動，不更換。靜態暴露主要針對水體內不易揮發或不發生變化的污染物，例如重金屬等。但大部分水體污染物，例如農藥，化學試劑等，很多都屬于揮發性有機污染物或半揮發性有機污染物，有些污染物在水體內可能出現見光分解的現象。因此，針對此類水體污染物的生物毒性效應評價，需要采用動態暴露，以保證水體內污染物濃度一致，毒性效應評價結果可ィ目。目前，很多動態暴露實驗是通過每隔幾小時更換水體的方式，或者通過恒流泵將一定濃度的污染物不斷泵入實驗區域的方式。上述通過每隔幾小時更換水體的暴露方式，不是完全意義上的動態暴露，只能算半動態暴露。該暴露方式的缺點是不能保證水體內污染物，尤其是揮發或半揮發污染物的濃度始終保持一致。通過恒流泵不斷將一定濃度液體泵入實驗區域的方法雖然屬于動態暴露，但該方法很難保證儲備暴露溶液中，尤其是在封閉不完善和具有光照的情況下，污染物的濃度會發生明顯變化。另外，不論是目前存在的靜態試驗還是動態試驗，都很少考慮試驗后污染水體的處理，甚至將實驗用水直接排放，對環境造成二次污染。還有水體溫度以及光照周期和強度對水體污染物的生物毒性測試結果會產生很大的影響。光照周期和強度也會對生物結果產生影響，而目前的實驗方法都無法很好地控制這些因素。
技術實現思路
本技術的目的在于克服目前已有的暴露方式所具有的缺點，提供一種實驗室在線自動動態暴露與水體處理系統，實現水體毒性效應的生物測試。本技術是通過如下技術方案實現的一種實驗室在線自動動態暴露與水體處理系統，特點是，它包括在線水流系統、水體預處理系統、在線化學物質儲備系統、在線混勻系統、在線污染水體處理系統、在線溫控系統和在線光照調節系統，其中，在線水流系統包括支架，在支架的上方設有若干個動態暴露區域，支架的下方設有清水池，清水池與動態暴露區域之間通過上水管路連通，在動態暴露區域內設有溢流管，溢流管的頂部設有換氣口和溢流ロ，溢流管的一端設在動態暴露區域內的水體中，另一端通過管路與在線污染水體處理系統相通；水體預處理系統通過管路與在線水流系統的清水池連通；在線化學物質儲備系統和在線混勻系統設在上水管路與動態暴露區域之間，在線混勻系統的兩端通過管路分別與上水管路和動態暴露區域連通，在線化學物質儲備系統通過管路與在線混勻系統連通；在線污染水體處理系統設在動態暴露區域的下方，通過管路與在線水流系統的溢流管連通，在線污染水體處理系統上設有排水ロ ；在線溫控系統設在在線水流系統的清水池內；在線光照調節系統設在動態暴露區域處，在線光照調節系統上設有自動開關控制系統。為了更好地實現技術目的，在上水管路上還可以設有水體分散流量控制裝置，水體分散流量控制裝置設在上水管路與在線混勻系統之間。為了更好地實現技術目的，在線化學物質儲備系統與在線混勻系統之間還可 以設有恒流控制裝置。為了更好地實現技術目的，在溢流管設在動態暴露區域內的一端處還設有過濾網。為了更好地實現技術目的，在清水池內設有曝氣系統。本技術結合實驗室內水體污染物毒性生物測試的需要，開發了一套實驗室在線自動動態暴露系統實現了水體毒性效應的生物測試，結合自動在線溫控系統、自動光照調節系統，實現理想的實驗室動態暴露，同吋，實現了水體暴露污染物的在線處理，實現無污染排放。本技術系統結構新穎，設計合理，全自動控制，實用性強。以下結合附圖及實施例對本技術做進ー步地說明。附圖說明圖I是本技術系統的結構示意圖；圖2是本技術的水體預處理系統的效果分析圖；圖3是本技術的在線混勻系統的效果分析圖；圖4是本技術的在線溫控系統的效果分析圖；圖5是本技術的在線污染水體處理系統的效果分析圖。附圖圖面說明I動態暴露區域，2在線光照調節系統，3在線污染水體處理系統，4清水池，5在線溫控系統，6水流驅動系統，7溢流管，8水體預處理系統，9自動開關控制系統，10過濾網，11換氣ロ，12曝氣系統，13電源，14在線化學物質儲備系統，15恒流控制泵，16分水口轉子流量計，17在線混勻系統，18支架，19入水ロ，20排水ロ，21上水管路，22溢流ロ。具體實施方式參見圖1，本技術系統它包括在線水流系統、水體預處理系統8、在線化學物質儲備系統14、在線混勻系統17、在線污染水體處理系統3、在線溫控系統5和在線光照調節系統2 ；在線水流系統包括一個支架18，在支架18的上方設置多個動態暴露區域I (如玻璃養殖缸，養殖缸大小根據受試生物確定)，支架18的下方設有清水池4，清水池4與動態暴露區域I之間通過上水管路21連通，在清水池4內設有曝氣系統12和水流驅動系統6 ;在每個動態暴露區域I內都設有溢流管7，溢流管7的底部設有過濾網10，過濾網10的大小由受試生物決定，材料可為尼龍，溢流管7的頂部設有換氣ロ 11和溢流ロ 22，溢流管7的一端設在動態暴露區域I內的水體中，另一端通過管路與在線污染水體處理系統3相通；在線污染水體處理系統3設在動態暴露區域I的下方，其上設有排水ロ 20。在線污染水體處理系統中可以采用砂濾、活性炭濾、以及反滲透膜處理，保證出水達到城市污水處理的出水要求；水體預處理系統8與在線水流系統的清水池4通過管路連通，在水體預處理系統8上設有入水ロ 19。水體預處理系統主要針對外接自來水水體內余氯含量，通過在線傳感器監測水體余氯含量，并可以在線投加硫代硫酸鈉，實現水體內余氯的在線去除；當動態暴露區域I為多個時，應當在上水管路21上設有水體分散流量控制裝置，例如圖I所示的分水口轉子流量計16 ；在線化學物質儲備系統14和在線混勻系統17都設在上水管路21與動態暴露區 域I之間，其中，在線混勻系統17設在分水口轉子流量計16處，在線化學物質儲備系統14通過管路與在線混勻系統17連通，在線化學物質儲備系統14與在線混勻系統17之間還可以設置恒流控制裝置，如恒流控制泵15。在線溫控系統5安裝在在線水流系統的清水池4內，如自動控溫水體加熱玻璃棒等，根據水溫控制需要，實現水體溫度控制；在線光照調節系統2 (如熒光燈)對應安裝在每個動態暴露區域I處，在線光照調節系統2上還設有自動開關控制系統9。水流驅動系統6、曝氣裝置12、在線溫控系統5、以及在線光照調節系統2和自動開關控制系統9通過線路分別與電源13連接。工作原理供應水體通過入水ロ 19，經過水體預處理系統8處理以后,進入清水池4，并通過曝氣系統12實現連續曝氣后，由水流驅動系統6實現供水。通過電源13控制水流驅動系統6，并通過上水管路21，結合各動態暴露區域I的要求，通過分水口轉子流量計16給各動態暴露區域I分別等量供水。水體在線化學物質儲備系統14通過恒流控制泵15后，通過在線混勻器17實現污染物與水體的在線混勻。水體污染物濃度根據實驗需要，由恒流控制泵15和分水口轉本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種實驗室在線自動動態暴露與水體處理系統，其特征是，它包括在線水流系統、水體預處理系統(8)、在線化學物質儲備系統(14)、在線混勻系統(17)、在線污染水體處理系統(3)、在線溫控系統(5)和在線光照調節系統(2)，其中， 在線水流系統包括支架(18)，在支架(18)的上方設有N個動態暴露區域(1)，NS 1，支架(18)的下方設有清水池(4)，清水池(4)與動態暴露區域(I)之間通過上水管路(21)連通，在動態暴露區域(I)內設有溢流管(7)，溢流管(7)的頂部設有換氣口(11)和溢流口(22)，溢流管(7)的一端設在動態暴露區域(I)內的水體中，另一端通過管路與在線污染水體處理系統(3)相通； 水體預處理系統(8)通過管路與在線水流系統的清水池(4)連通； 在線化學物質儲備系統(14)和在線混勻系統(17 )設在上水管路(21)與動態暴露區域(I)之間，在線混勻系統(17)的兩端通過管路分別與上水管路(21)和動態暴露區域(I)連通，在線化學物質儲備系統(14)通過管路與在線混...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任宗明，陳琳琳，張高生，陳靜，
申請(專利權)人：中國科學院煙臺海岸帶研究所，
類型：實用新型
國別省市：