Способ моделирования процессов самоочищения в донных отложениях и устройство для его осуществления

(19) (11) 668314 0,6 01 й 33/18 5 СО ОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИ Т ЗОБ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 077/26.888,91. Бюл. %29сский медицинский иноговаНадворный, Ю.С.Рудени Г.М.федоров56 (088.8)водство по организацииведению работ и выдачсброс отходов в мореения. /Под ред. канд.ыгина, - М.:. Московскоетеоиздата, 1984, с, 25 - 26 т им(54) СПОСОБ МОДЕЛИ СОВ САМООЧИЩЕНИ ЖЕНИЯХ И УСТРО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относ и моделированию проц в донных отложениях ны окружающей среды зовано для изучения и видов загрязнений в во ных условиях. С целью исследований за счет РОВАНИЯ ПРОЦЕСЯ В ДОННЫХ ОТЛОЙСТВО ДЛЯ ЕГО Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для изучения поведения различных видов загрязнений и процессов самоочищения в водной среде в модельных условиях.Цель изобретения - совершенствование исследований за счет их приближения к естественным условиям, а также совершенствование моделирования за счет приближения модели к естественным условиям изуча чения Согл заполне грунтом до соэр следую ществ трансфо уся в евым дится и пох ве- ессов(56) Руко ний, про ний на захорок И.А.Шал гидромеится к исследованию ессов самоочищения для обеспечения охра- и может быть испольоведения различных дной среде в модель- совершенствования их приближения к естественным условиям в способе моделирования в качестве изучаемой среды используют песчано-гравиевый грунт с предварительно подготовленной биологической пленкой, а в системе - донные отложения, вода, гидробионты с последующим изучением процессов миграции и трансформации химических компонентов. С целью совершенствования моделирования эа счет приближения модели к естественным условиям изучаемой экосистемы и возможности изучения процесса в динамике устройство для моделирования выполнено в виде разьемных цилиндров, устойчивых к изменению давления, причем к нижнему цилиндру присоединен бункер с вентилем. Бункер отделен от цилиндра перфорированным днищем, а разъемный цилиндр по всей высоте имеет щель иэ эластичного водонепроницаемого материала и смотровое стекло, кроме того устройство с помощью штатива установлено на колебательном механизме. Изобретение позволяет моделировать условия, приближающиеся к естественным условиям изучаемого водоема, а следовательно, повысить объективность результатов исследований. 2 с,п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. ой экосистемы и возможности изуоцесса в динамике,асно способу, заключающем нии емкости песчано-грави формирование грунта право евания биологической пленки щего внеЧекия загрязняющии исследования проц рмации и диффузии веществ.На чертеже изображено устройство длямоделирования процессов самоочищения вдонных отложениях,Устройство состоит из разъемных цилиндров 1, устойчивых к изменению давления, бункера 2, вентиля 3 и перфорированного днища 4. По вертикали цилиндравмонтировано смотровое стекло 5, необхо; димое для изучения состояния среды в уст, ройстве. Цилиндр по всей высоте имеетщель 6, заполненную водонепроницаемымматериалом. Устройство с помощью штатива 7 установлено на колебательном механизме 8,Устройство работает следующим образом,В разъемный цилиндр равномерно укладывается песчано-гравиевый грунт, Помере заполнения нижней части устройствак нему присоединяют оставшиеся части цилиндра. Верхний слой песка имеет преимущественное значение, а нижележащие слоипреимущественно служатдля механическойподдержки, В связи с этим верхний слойимеет наибольшую толщину, затем предусмотрен слой крупного песка, мелкого, среднего и крупного гравия, Общая толщина0,8 - 1,0 м.Толщина отдельных слоев и диаметр зерен приведены в таблице,Заливают цилиндр исследуемой водой,отрегулировав вентиль 3 так, что скоростьфильтрации воды составляет 0,05-0,1 м/ч,что отрицательно не влияет на образованиебиологической пленки, Толщина фильтрующего слоя воды над песком поддерживаетсяна одном и том же уровне - 1 м.Через 1-3 сут на песчано-гравиевомслое формируется биологическая пленка,образующаяся путем задержки из воды минеральных, коллоидных веществ, различных органических остатков иразвивающихся биоценозов. Для гидрохимических наблюдений и экспериментов используют песок и воду исследуемогоприродного водоема, морской среды,Цилиндр с созревшей биологическойпленкой заливают водой с донными отложениями изучаемого водоема либо добавляютв воду предполагающиеся для изучения отходы и материалы сброса,Незначительные колебания воды, имеющие место в естественных условиях, имитируют при помощи колебательногомеханизма, установленного в подставке,Температура в устройстве поддерживаетсяв соответствии с таковой изучаемого природного водоема и морской среды. Глубинуводной среды имитируют путем изменениядавления внутри устройства, Бодонепрони 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 цаемый эластичный материал, вмонтированный в цилиндр, обеспечивает возможность динамического контроля разных стадий процессов самоочищения. Пробу собирают с помощью шприца, прокалывая эластичный слой 5,П р и м е р. После заполнения цилиндра грунтом, сборки цилиндров, пропускания воды и образования биологической пленки, проводят введение отходов и материалов сброса (хозяйственно-промышленных) и воды исследуемого водоема, При этом обеспечиваются соответствующие условия, температура среды и имитируется глубина водоема, фиксируется время начала эксперимента. Периодически извлекаются порции жидкости для изучения ее состава.Предлагаемое устройство, имитирующее модель экосистемы водной среды, позволяет стандартизировать условия экспериментальных исследований для проведения сопоставимых результатов в динамике процесса.Кроме того, устройство позволяет производить забор проб на разных уровнях экосистемы, исключая взмучивание и перемешивание слоев, тем самым повышается достоверность исследований.Укаэанные преимущества способа и устройства позволяют моделировать условия, приближающиеся к естественным условиям изучаемого водоема, а следовательно, повысить объективность результатов исследований,Формула изобретения 1. Способ моделирования процессов самоочищения в донных отложениях, включающий исследование отдельных ингредиентов, отличающийся тем,что, с целью совершенствования исследований путем их приближения к естественным условиям, предварительно подготавливают песчано-гравиевый грунт изучаемого водоема путем пропускания воды до образования биологической пленки, затем к грунту добавляют материалы сброса, имитирующие донные отложения, заливают воду изучаемого водоема, содержащую гидробионты, доводят температуру воды и ее колебание до величин, приближенных к естественным, исследуют процессы трансформации и миграции химических компонентов в различных слоях емкости путем лабораторных анализов, а глубину водоема имитируют путем изменения давления внутри устройства до величины, соответствующей глубине исследуемого водоема,2, Устройство для моделирования процессов самоочищения в донных отложениях, содержащее емкость, заполненнуюЗаказ 2622 Тираж ЯО 6 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 изучаемой средой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью совершенствования моделирования путем приближения модели к естественным условиям изучаемой экосистемы и воэможности изучения процесса в динамике, емкость выполнена в виде устойчивых к изменению давления разьемных цилиндров, присоединенного к нижнему цилиндру бункера с вентилем и перфорированного днища, размещенного между нижним цилиндром и бункером, в цилиндрах выполнены щели 5 из эластичного водонепроницаемого материала и устройство снабжено смотровым стеклом и колебательным механизмом,