用于对比不同土壤生态毒性的装置

专利摘要:
本实用新型公开了一种用于对比不同土壤生态毒性的装置，包括筒体和用于将筒体分成若干个等体积空间的分隔板，且分隔板靠近筒体底部的端面上设有用于蚯蚓穿行的孔洞。本实用新型中，直接将装置分成若干个等体积空间，利于设置空白样本、对照样本，结构更加合理，可比性更强，所得对比数据更有说服力；在分隔板靠近筒体底部的端面上设置的孔洞，这些孔洞贴近筒体底部，更符合蚯蚓的生活习性，能够降低孔洞设置对检测结果的影响，所得躲避试验的比较结果更加真实有效，能够更加准确的评价不同土壤的生态毒性，具有合理、经济、简单、有效等优点，有利于获得更为可靠的土壤污染情况，也能够为土壤污染的检测和治理提供更加有效的技术支持。
公开号:CN214334935U
申请号:CN202023121764.6U
申请日:2020-12-22
公开日:2021-10-01
发明作者:汤湘；范长征；曾光明；熊炜平；周曼；宋彪
申请人:Hunan University；
IPC主号:G01N33-24

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于土壤生态毒性检测领域，涉及一种用于对比不同土壤生态毒性的装置，具体涉及一种用于利用蚯蚓逃避实验对比不同土壤生态毒性的装置。
[n0002] 土壤安全是人类赖以生存的基础，但随着工农业生产的持续发展，大量污染物质的排放与积累导致土壤环境日益恶化。对于土壤污染治理已经展开了广泛的研究尝试，其中对污染前后及处置前后土壤的生态毒性的变化是土壤污染防治的重要环节，同时也是土壤科学研究的重要步骤。蚯蚓是土壤中生存的无脊椎动物，蚯蚓通过取食、消化、排泄(蚯蚓粪)、分泌(粘液)和掘穴等活动对土壤过程的物质循环和能量传递作贡献，它能够改善土壤的通气、保水和排水，提高土壤的养分循环速度，调节土壤微生物区系的组成，改善土壤生态系统的功能。同时，作为陆生动物食物链的基层生物，蚯蚓以土壤中腐熟的动植物组织碎屑、排泄物为食。蚯蚓是污染物由土壤到生物，进而向食物链更高营养级转移的重要环节，它对大部分污染物都有富集作用。蚯蚓可作为一种早期预警生物用于监测和评价土壤污染状况和生态功能。现在可以利用蚯蚓来指示环境污染状况，蚯蚓的毒性暴露实验已成功用于土壤中重金属、抗生素和农药等污染物的毒性评价。另外由于蚯蚓长期生活在潮湿的土壤中，表皮的角质层较普通陆生生物要薄，表皮上还有许多腺孔与外界相通，因此对土壤中的某些刺激性污染物非常敏感，一旦刺激强度达到其忍受限度，即出现逃逸或迁移行为，以躲避危害环境。所以可以利用蚯蚓的逃避行为来衡量污染前后及处置前后土壤的生态毒性的变化。
[n0003] 目前，利用蚯蚓标记物回避试验的常规土壤评价装置和方法，如200710010161.9、201520674599.7、201320721635.1、201611098174.1、200720105031.9的发明专利中所记载的，将试验蚯蚓放置在一个或者多个试验区域内，在经一定时间后，取出各个区域的土壤，检测各个区域内的蚯蚓数量，从而确定蚯蚓的回避率。然而，上述方案忽视蚯蚓喜欢生活在深层土壤的习性，存在孔洞设计不合理等缺陷，可能会导致避让结果出现偏差，尤其是在对比两种生态毒性差别不大的土壤时；同时，上述技术方案中，带有中央腔室，然而，这些中央腔室的设置方式不合理、使用方式不统一，因而会导致检测结构的统计数据存在显著差异，导致无法进行不同实验间横向对比。上述缺陷的存在，使得现有装置和方法难以更为简单的获得科学评价结果。
[n0004] 本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种合理、经济、简单、有效的用于对比不同土壤生态毒性的装置。
[n0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
[n0006] 一种用于对比不同土壤生态毒性的装置，包括筒体和用于将筒体分成若干个等体积空间的分隔板；所述分隔板靠近筒体底部的端面上设有用于蚯蚓穿行的孔洞。
[n0007] 上述的装置中，进一步改进的，所述分隔板靠近筒体底部的端面上的孔洞为弧形；所述分隔板靠近筒体底部的端面上孔洞的数量至少3个。
[n0008] 上述的装置中，进一步改进的，所述分隔板靠近筒体底部的端面上的孔洞为半圆形，直径为0.6cm～1cm。
[n0009] 上述的装置中，进一步改进的，所述分隔板端面孔洞上方还设有至少两行用于蚯蚓穿行的孔洞；所述分隔板端面孔洞上方的孔洞为圆形，直径为0.6cm～1cm。
[n0010] 上述的装置中，进一步改进的，所述分隔板端面孔洞上方的第一行孔洞和第二行孔洞的高度为筒体高度的0.3倍和0.6倍。
[n0011] 上述的装置中，进一步改进的，还包括挡板，用于密封分隔板上的孔洞；所述分隔板上还设有U型卡槽，用于装卸挡板。
[n0012] 上述的装置中，进一步改进的，所述筒体的内壁上设有若干个U型卡槽，用于装卸分隔板。
[n0013] 上述的装置中，进一步改进的，所述筒体分成2个、4个、6个或8个等体积空间。
[n0014] 上述的装置中，进一步改进的，所述筒体为圆柱形或正方体，圆柱形筒体的底部直径为20cm～40cm，高度为10cm～20cm；所述筒体的材质为不锈钢；所述分隔板为不锈钢板。
[n0015] 上述的装置中，进一步改进的，所述筒体的顶部还设有透气盖板。
[n0016] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
[n0017] 针对现有蚯蚓回避率检测装置中存在的不足，本实用新型提供了一种用于对比不同土壤生态毒性的装置，包括筒体和用于将筒体分成若干个等体积空间的分隔板，分隔板在靠近筒体底部的端面上设有一行用于蚯蚓穿行的孔洞。本实用新型中，直接将装置分成若干个等体积空间，能够为各个腔室中的蚯蚓提供相同或相接近的生存空间，且利于设置空白样本、对照样本，结构更加合理，可比性更强，所得对比数据更有说服力；同时，在分隔板靠近筒体底部的端面上设置的孔洞，这些孔洞贴近筒体底部，更符合蚯蚓的生活习性，能够降低孔洞设置对检测结果的影响，从而在利用蚯蚓的躲避试验比较不同土壤的生态毒性时，比较结果更加真实有效，能够更加准确的评价不同土壤的生态毒性。另外，本实用新型中，取消中央腔室，使特定腔室与装有不同土壤的两个腔室相接，更有利于获得计算更为简单、科学的结果。本实用新型用于对比不同土壤生态毒性的装置，具有合理、经济、简单、有效等优点，有利于获得更为可靠的土壤污染情况，也能够为土壤污染的检测和治理提供更加有效的技术支持。
[n0018] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[n0019] 图1为本实用新型实施例1中用于对比不同土壤生态毒性的装置的结构示意图。
[n0020] 图例说明：
[n0021] 1、筒体；2、分隔板；3、挡板。
[n0022] 以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
[n0023] 实施例1
[n0024] 如图1所示，本实施例的用于对比不同土壤生态毒性的装置，包括筒体1和用于将筒体1分成若干个等体积空间的分隔板2；分隔板2靠近筒体1底部的端面上设有一行用于蚯蚓穿行的孔洞。
[n0025] 本实施例中，分隔板2靠近筒体1底部的端面上的孔洞为半圆形，直径为0.6cm～1cm，具体为0.8cm。
[n0026] 本实施例中，分隔板2端面孔洞上方还设有至少两行用于蚯蚓穿行的孔洞；分隔板2端面孔洞上方的孔洞为圆形，直径为0.6cm～1cm。本实施例中直径具体为0.8cm。
[n0027] 本实施例中，分隔板2端面孔洞上方的第一行孔洞和第二行孔洞的高度为筒体1高度的0.3倍和0.6倍。
[n0028] 本实施例中，分隔板2上拥有9个孔洞，这些孔洞分为上中下3行，其中分隔板2端面上的孔洞呈行排列，为下行，对应3个孔洞，且下行孔洞中心位于筒体1底部，呈半圆形，该孔洞与筒体1底面贴合，便于蚯蚓移动；中上两行孔洞分别位于距容器底部4.5cm、9.0cm处，呈圆形，直径为0.8cm。同一行孔洞圆心距离为3.5厘米，且中间孔洞圆心距外壁7.5cm。本实施例中，这些孔洞为蚯蚓逃逸提供了通道，其中中上两行孔洞的设置也能够避免因土壤水分含量过高等原因导致的蚯蚓倾向于上层生活而无法迁移的问题，使蚯蚓避让试验对土壤的适应范围更广，也能保证各个不同土壤生态毒性检测的准确性。
[n0029] 本实施例中，还包括挡板3，用于密封分隔板2上的孔洞；分隔板2上还设有U型卡槽，用于装卸挡板3。
[n0030] 本实施例中，筒体1的内壁上设有若干个U型卡槽，用于装卸分隔板2。
[n0031] 本实施例中，筒体1分成偶数个等体积空间，用于装配不同土壤。如将筒体1分成2个、4个、6个或8个等体积空间。本实施例中具体为6个等体积空间。
[n0032] 本实施例中，筒体1为圆柱形筒体，底部直径为30cm，高度为15cm；筒体1的材质为不锈钢；分隔板2为不锈钢板；挡板3为不锈钢板。
[n0033] 本实施例中，筒体1的顶部还设有透气盖板。
[n0034] 本实施例的对比不同土壤生态毒性的装置的使用方法，包括如下步骤：
[n0035] (1)去除受试土壤中可能干扰实验结果的杂质，例如树枝，石块，落叶等。
[n0036] (2)使用隔板封锁各个腔室，防止添加受试土壤时土壤的流动。
[n0037] (3)相间的往各个腔室中加入污染土壤与对照土壤。
[n0038] (4)选择用于检测的年龄、大小相近的蚯蚓。
[n0039] (5)向各个腔室中加入10条用于检测的蚯蚓。
[n0040] (5)去除腔室间的隔板，使蚯蚓可以自由活动。
[n0041] (6)48小时后，重新安装隔板，清点各个腔室中蚯蚓的数量。
[n0042] (7)计算蚯蚓避让率。
[n0043] 本实施例还提供上述对比不同土壤生态毒性的装置的蚯蚓避让率的计算公式：
[n0044]
[n0045] 其中R为蚯蚓避让率，C为接种对照土壤的三个腔室中蚯蚓的平均数目，T为接种污染土壤的三个腔室中蚯蚓的平均数目，N为初始状态下每个腔室添加的蚯蚓数。
[n0046] 实验组：以五价砷浓度为120mg/kg、三价砷浓度为5mg/kg的含砷土壤为对照土壤，以五价砷浓度为95mg/kg、三价砷浓度为10mg/kg的含砷土壤为污染土壤，取等量的上述土壤放置到间隔加入到实施例1中的对比不同土壤生态毒性的装置的六个间隔腔室中，每次测试结束后，统计对照土壤对应的三个腔室中蚯蚓的平均数目，重复测试3次。结果表明，采用上述装置检测不同土壤生态毒性时，通过Eq(1)计算得到的蚯蚓避让率为5％。
[n0047] 对照组：以五价砷浓度为120mg/kg、三价砷浓度为5mg/kg的含砷土壤为对照土壤，以五价砷浓度为95mg/kg、三价砷浓度为10mg/kg的含砷土壤为污染土壤，取等量的上述土壤放置到间隔加入到现有常规装置(申请号为201611098174.1对应的装置，其中将中间腔室内壁上的孔洞密封)的六个间隔腔室中，测试结束后，每次测试结束后，统计对照土壤对应的三个腔室中蚯蚓的平均数目，重复测试3次。结果表明，采用上述装置检测不同土壤生态毒性时，无避让情况出现，但这并非意味着土壤无毒性或毒性相同，显然，现有装置仍然存在检测准确性较差的问题，分析原因可能是申请号为201611098174.1对应的装置中内壁上设置的孔洞位置过高，而未考虑到蚯蚓喜欢生活在深层土壤的习性，导致蚯蚓迁移受阻，从而出现了无避让出现情况。
[n0048] 以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，包括筒体(1)和用于将筒体(1)分成若干个等体积空间的分隔板(2)；所述分隔板(2)靠近筒体(1)底部的端面上设有用于蚯蚓穿行的孔洞。
[0002] 2.根据权利要求1所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述分隔板(2)靠近筒体(1)底部的端面上的孔洞为弧形；所述分隔板(2)靠近筒体(1)底部的端面上孔洞的数量至少3个。
[0003] 3.根据权利要求2所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述分隔板(2)靠近筒体(1)底部的端面上的孔洞为半圆形，直径为0.6cm～1cm。
[0004] 4.根据权利要求3所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述分隔板(2)端面孔洞上方还设有至少两行用于蚯蚓穿行的孔洞；所述分隔板(2)端面孔洞上方的孔洞为圆形，直径为0.6cm～1cm。
[0005] 5.根据权利要求4所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述分隔板(2)端面孔洞上方的第一行孔洞和第二行孔洞的高度为筒体(1)高度的0.3倍和0.6倍。
[0006] 6.根据权利要求1～5中任一项所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，还包括挡板(3)，用于密封分隔板(2)上的孔洞；所述分隔板(2)上还设有U型卡槽，用于装卸挡板(3)。
[0007] 7.根据权利要求1～5中任一项所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述筒体(1)的内壁上设有若干个U型卡槽，用于装卸分隔板(2)。
[0008] 8.根据权利要求7所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述筒体(1)分成2个、4个、6个或8个等体积空间。
[0009] 9.根据权利要求1～5中任一项所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述筒体(1)为圆柱形或正方体，圆柱形筒体的底部直径为20cm～40cm，高度为10cm～20cm；所述筒体(1)的材质为不锈钢；所述分隔板(2)为不锈钢板。
[0010] 10.根据权利要求1～5中任一项所述的用于对比不同土壤生态毒性的装置，其特征在于，所述筒体(1)的顶部还设有透气盖板。

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023121764.6U|CN214334935U|2020-12-22|2020-12-22|用于对比不同土壤生态毒性的装置|CN202023121764.6U| CN214334935U|2020-12-22|2020-12-22|用于对比不同土壤生态毒性的装置|