測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置的製作方法

2023-10-17 10:19:34 1

專利名稱：測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置的製作方法
技術領域：
測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種測定沉澱物裝置，尤其是一種測定沉積物耗氧速率和界面元 素通量及微藻微生物的裝置。
背景技術：
[0002]隨著沿海濾食性貝類以及網箱養殖規模和密度的增大，養殖海區的自身汙染問題 引起了越來越多的國內外學者的關注。殘餌和養殖生物排洩物是主要內源汙染負荷，它們 的積聚導致水體、底部沉積環境的物理、生物和化學環境發生改變，導致養殖海域生態系統 惡化，影響漁業產值。大量研究表明濾食性生物的濾食活動加速了水體顆粒物的沉積速率， 這種濾食性生物的生物沉積作用增加了沉積環境中的有機質含量，同時增加了碳、氮、磷等 元素的沉降速率。沉降的有機質長期積累並不斷腐敗變質耗氧，導致養殖區域底部沉積環 境溶解氧含量降低，碳、氮、磷等營養元素在沉積物表面與水環境交界面的流通量增大，水 體內的營養鹽大量積累，甚至水體富營養化。水土界面間營養鹽的擴散直接影響底棲藻類 的生長，也影響到水土營養鹽的補充，進而也影響浮遊生物的生長和群落結構。[0003]由於海水和沉積物界面是海洋中最重要的界面之一，水土界面間的生物地球化學 循環活動激烈，因此該區域微環境內的物理、化學、生物等特性截然不同於海水和沉積物區 域。在該區域內，化學物質的產生、循環和遷移過程異常活躍，且行為特殊，其次，界面區 屬於化學元素變化「靈敏區」，化學元素在界面區變化非常明顯，因此，海水和沉積物水土 界面間的生物地球化學循環過程對海洋中的物質循環、能量轉移和貯存狀態具有重要的作 用，是海洋生態系統物質循環研究中關鍵環節。[0004]鑑於長期的養殖活動，影響著水體生態系統的不斷變化，沉積環境中沉積物的耗 氧以及營養鹽在水土界面間的交換通量的研究對於了解養殖環境或者沉積環境對水體的 影響有深刻意義。同時由於沉積物與水界面間的複雜行為，一種保留固有現場條件的模擬 裝置的使用對於更加深入的、精確的研究沉積環境與水環境的水土界面間的物質含量及其 形態具有重要意義。[0005]現階段市場上還沒有一款專門應用於沉積物呼吸以及用於測定沉積物土水界面 間交換通量的裝置。目前市場上使用的裝置存在的缺陷是由較粗糙的PVC管制作，裝置簡 單，不能達到完全封閉的狀態，取水量難以控制，內部水樣營養鹽混合不均勻。實用新型內容[0006]本實用新型的目的是提供一種完全密封的能均勻混合營養鹽的測定沉積物耗氧 速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置。[0007]本實用新型的技術方案是測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的 裝置，包括採集管、彈性軟盤、出水及轉動裝置、和橡膠塞，所述彈性軟盤密封採集管上端的 管口，所述橡膠塞置於採集管下端管口中，用於密封作用；所述出水及轉動裝置包括可控 出水部、網盤和環形圈，所述可控出水部由水龍頭和水管組成，所述水龍頭焊接在所述水管上，所述水管透過採集管壁伸入到採集管內，所述網盤通過螺栓固定連接在水管上，所述環 形圈套在所述網盤的外側，其一端連接在所述水管上，另一端形成一個帶動環形圈轉動攪 拌的把手穿過採集管壁延伸到裝在採集外。[0008]所述採集管上設置至少一個出水及轉動裝置。[0009]所述出水及轉動裝置為分層排列設置在採集管上。[0010]所述採集管的管壁上設置有帶有刻度的有機玻璃透明窗口，用於觀察採集管內的 水位。[0011]所述採集管內安裝有網狀碟片其位於出水及轉動裝置的下方。[0012]所述網狀碟片下方設置有擋泥板，其距離採集管底部為5-8cm。[0013]所述擋泥板通過彈簧活動的連接於所述採集管體內，其只能向內彈開。[0014]本實用新型的優點是專業用於測量沉積物土 -水界面間耗氧速率、元素通量和 微藻微生物；出水及轉動裝置的設置，能有效地控制取水且使營養鹽混合均勻；彈性軟繞 盤和橡膠塞的設置使得整個裝置處於完全密封狀態，達到有效模擬現場環境。


[0015]圖1是本實用新型測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置整 體示意圖。[0016]圖2是本實用新型測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置取 水時狀態示意圖。
具體實施方式
[0017]
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。[0018]如圖1所示，測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，包括採 集管1、彈性軟盤2、出水及轉動裝置3、和橡膠塞6，所述彈性軟盤2安裝於採集管I上端的 管口中，所述橡膠塞6塞置於採集管I下端管口中，兩者均用於密封採集管I，使得外界空 氣不能進入採集管I內影響溶解氧含量的測定；所述出水及轉動裝置3分層排列設置在採 集管I上，所述採集管I內設置有網狀碟片4且位於出水及轉動裝置3的下方，主要用於在 採集沉積物時候不至於打破原本的常規層次，同時所述網狀碟片4與採集管I底部的固定 高度使得每根灌注採集的沉積物高度一致，排除了泥樣的不同導致實驗中溶氧變化量不均 勻、營養鹽濃度變化不一致的情況，使得整個研究更加嚴謹；所述網狀碟片4的下方設置有 擋泥板5，其與採集管I底端間距為5-8cm (不能妨礙橡膠塞的塞入)通過彈簧51活動連結 在採集管I體內，所述擋泥板5能有效防止沉積物從採集管I中滑落出來；所述採集管I的 管壁上設置有一條帶有刻度的有機玻璃透明窗口 12，使得封閉的採集管I內水位可見。整 個裝置各個部分均可以按照需要進行拆卸和組裝，且整個裝置不漏水，不透氣，保證內部環 境停留與現場取樣一樣。[0019]所述出水及轉動裝置3包括可控出水部7、網盤8和環形圈9，所述可控出水部7由 水龍頭71和水管72組成，所述水龍頭71焊接在所述水管72上，所述水管72透過採集管 壁伸入到採集管I內，並在採集管壁處採用氣動密封方式，所述網盤8通過螺栓10固定連 接在水管72上，所述環形圈9套在所述網盤5的外側，其一端連接在所述水管72上，另一端形成一個用於帶動環形圈9轉動攪拌的把手11並穿過採集管壁延伸到採集管I外，同時 採用氣動密封方式保持採集管I的密封性。所述網盤8上設置有微小的網格，用於細菌、微 藻和微生物等的採集與培養，揭示細菌、微藻和微生物的變化規律。所述環形圈9隨著轉動 把手11的轉動而轉動，使得相應水層的水體內營養鹽混合均勻。通過所述可控出水部7能 夠定量地獲取採集管I內的水樣。所述出水及轉動裝置3設置的數目不少於一個，具體數 目的多少是根據實驗時間和具體實驗要求而設定的，若實驗設置時間較長，採取水樣較多， 則需要相應地增加出水及轉動裝置3的數目，當設置多個時，出水及轉動裝置3分層設置在 採集管I上。[0020]如圖2所示，實際採樣時，將整個裝置安裝好，拔下採集管I底部的橡膠塞6，將整 個裝置放置於養殖海域內，海水和沉積物推開擋泥板5再通過網狀碟片4保持沉積物原有 層序進入到採集管I內。採集到樣品後，將整個裝置上提，此時在沉積物重力作用下擋泥板 被關閉，沉積物將不會滑出。裝置提出水面後，立即用橡膠塞6將採集管I下端塞住，然後 帶回實驗室培養觀察。通過水龍頭72放取採集管I中的水樣時，彈性軟盤2會在大氣壓的 作用下向下凹陷。[0021]儘管本實用新型是參照具體實施例來描述，但這種描述並不意味著對本實用新型 構成限制。參照本實用新型的描述，所公開的實施例的其他變化，對於本領域技術人員都是 可以預料的，這種的變化應屬於所屬權利要求所限定的範圍內。
權利要求1.測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，包括採集管(I)、彈性軟盤(2)、出水及轉動裝置(3)和橡膠塞6)，其特徵在於所述彈性軟盤(2)密封所述採集管(I)上端管口，所述橡膠塞(6)置於採集管(I)下端管口中，所述出水及轉動裝置(3)包括可控出水部(7)、網盤(8)和環形圈(9)，所述可控出水部(7)由水龍頭(71)和水管(72) 組成，所述水龍頭(71)焊接在所述水管(72 )上，所述水管(72 )透過採集管壁伸入到採集管 Cl)內，所述網盤(8)通過螺栓(10)固定連接在水管(72)上，所述環形圈(9)套在所述網盤(8)的外側，其一端連接在所述水管(72)上，另一端形成一個帶動環形圈(9)轉動攪拌的把手(11)穿過採集管壁延伸到採集管(I)外。
2.如權利要求1所述的測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，所述採集管(I)上設置至少一個出水及轉動裝置(3)。
3.如權利要求1或2所述的測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，所述出水及轉動裝置(3)為分層設置在採集管(I)上。
4.如權利要求1所述的測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，所述採集管(I)的管壁上設置有帶有刻度的有機玻璃透明窗口(12)，用於觀察採集管(I)內的水位。
5.如權利要求1所述的測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，所述採集管(I)內安裝有網狀碟片(4)，其位於出水及轉動裝置(3)的下 方。
6.如權利要求5所述的測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，所述網狀碟片(4)下方設置有擋泥板(5)，其距離採集管(I)底部為5 8cm。
7.如權利要求6所述的測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，所述擋泥板(5)通過彈簧(51)活動的連接於所述採集管(I)內，其只能向內彈開。
專利摘要本實用新型公開了一種測定沉積物耗氧速率和界面元素通量及微藻微生物的裝置，包括採集管、彈性軟盤、出水及轉動裝置和橡膠塞，所述彈性軟盤和橡膠塞分別密封採集管上端管口和下端管口，所述出水及轉動裝置包括可控出水部、網盤和環形圈，可控出水部由水龍頭和水管組成，所述水龍頭焊接在水管上，水管通過採集管壁伸入到採集管內，所述網盤通過螺栓固定連接在水管上，所述環形圈套在所述網盤的外側，其一端連接在所述水管上，另一端穿過採集管壁延伸到採集管外。本實用新型的優點是專業用於測量沉積物土水界面間耗氧速率、元素通量和微藻微生物，能使營養鹽混合均勻且完全密封保證實驗環境與取樣現場一致。
文檔編號G01N33/00GK202837278SQ20122052685
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者齊佔會, 閆家國, 黃洪輝, 葉乃好, 王珺, 張漢華 申請人:中國水產科學研究院南海水產研究所