一種模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統的製作方法

2023-09-17 10:04:15 2

專利名稱：一種模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及海洋生態環境研究實驗中的一種用於進行底泥營養鹽通量測定的測定系統。
背景技術：
沉積物是海洋水層營養物質的重要來源，近岸海洋生態系統因為每年接收大量的有機物質，因此不同區域的底泥中營養物質的含量不盡相同。底泥中的碳、氮、磷在整個海洋生態系統中的碳、氮、磷循環佔有重要的地位。底泥-水界面的碳氮磷的釋放與吸收是一個複雜的過程。目前，已廣泛開展的針對底泥-水界面營養鹽通量的研究，大多是採用靜態、部分模擬天然環境，以及在該環境中加入生物擾動因素來進行研究，研究實驗中缺少真正的模擬自然水域的水流、溫度等可變的環境條件。同時，實驗中也缺乏對間隙水中的營養鹽的測定手段。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種底泥營養鹽通量測定系統，它可以模擬出研究中需要營造的天然環境條件。本實用新型解決其技術問題的解決方案是一種模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，包括溫控箱以及間隙水採樣管，所述溫控箱內設有呈直立姿態的底泥營養鹽通量測定管，底泥營養鹽通量測定管內設有流速控制裝置；底泥營養鹽通量測定管的下段開有至少一個間隙水採樣孔，所述間隙水採樣孔在底泥營養鹽通量測定管管內一側接有間隙水採樣器，管外一側通過上設閥門的管道與間隙水採樣管連接，間隙水採樣器位於底泥營養鹽通量測定管之內。作為上述技術方案的進一步改進，本實用新型還包括給底泥營養鹽通量測定管供水與排水的進排水系統。作為上述技術方案的進一步改進，所述進排水系統包括蓄水槽、進水管以及取水管，所述蓄水槽設有出水口，進水管一頭接在該出水口處，另一頭通入底泥營養鹽通量測定管內；取水管自底泥營養鹽通量測定管內接出，使底泥營養鹽通量測定管對外連通；進水管與取水管這兩管與底泥營養鹽通量測定管的接駁口均位於底泥營養鹽通量測定管的上段。作為上述技術方案的進一步改進，所述進水管與取水管上均設有閥門。作為上述技術方案的進一步改進，蓄水槽內設有曝氣裝置。作為上述技術方案的進一步改進，所述蓄水槽、進水管、間隙水採樣管均位於溫控箱內。作為上述技術方案的進一步改進，所述流速控制裝置包括一電位器，以及一與電位器電聯接的、置於底泥營養鹽通量測定管管口之上的小型馬達，小型馬達的輸出軸接有螺旋槳，螺旋槳伸入至底泥營養鹽通量測定管中段之內。[0012]作為上述技術方案的進一步改進，溫控箱內設有測定管管架，底泥營養鹽通量測定管安放在該測定管管架上。作為上述技術方案的進一步改進，底泥營養鹽通量測定管管身上的間隙水採樣孔有多個，間隙水採樣孔自上而下地間隔排列，每個間隙水採樣孔均接有一個間隙水採樣器與間隙水採樣管。作為上述技術方案的進一步改進，所述間隙水採樣孔的孔間距為1cm。本實用新型的有益效果是實驗時，將底泥樣品轉移到底泥營養鹽通量測定管內，通入採樣地點水層的海水，並參照採樣地點採樣時季節平均水溫和水流速度，用溫控箱調整水溫，流速控制裝置控制水流速度，便能在管內模擬出天然的環境，間隙水採樣器直接插入泥中，間隙水採樣管通過間隙水採樣器進行採樣，測出的底泥營養鹽通量的結果即非常接近實際環境的測定結果。本實用新型提高了底泥營養鹽通量預測的準確性，對於更好的實現海洋生態環境變動趨勢的研究提供一定的理論基礎；並且，本實用新型各個組成部分採用分離式設計，不僅可以充分的利用空間，增加實驗的重複性，同時可以提高儀器的穩定性和可控性。本實用新型可用於進行底泥營養鹽通量的測定實驗中。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下將結合實施例和附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本實用新型的目的、特徵和效果。顯然，所描述的實施例只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，基於本實用新型的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬於本實用新型保護的範圍。另外，文中所提到的所有聯接/連接關係，並非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少聯接輔件，來組成更優的聯接結構。參照圖1，一種模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，包括溫控箱I以及間隙水採樣管3，所述溫控箱I內設有呈直立姿態的底泥營養鹽通量測定管2，底泥營養鹽通量測定管2內設有流速控制裝置；底泥營養鹽通量測定管2的下段開有至少一個間隙水採樣孔，所述間隙水採樣孔在底泥營養鹽通量測定管2管內一側接有間隙水採樣器6，管外一側通過上設閥門的管道與間隙水採樣管3連接，間隙水採樣器6位於底泥營養鹽通量測定管2之內。實驗的時候，間隙水採樣器6直接插入泥中。具體地，可以採用陸生植物底泥採樣器，如市場上已有的Rhizon-SMS型採樣器，來作為所述的間隙水採樣器6使用。進一步作為優選的實施方式，本實用新型還包括給底泥營養鹽通量測定管2供水與排水的進排水系統。進一步作為優選的實施方式，所述進排水系統包括蓄水槽41、進水管42以及取水管43，所述蓄水槽41設有出水口，進水管42 —頭接在該出水口處，另一頭通入底泥營養鹽通量測定管2內；取水管43自底泥營養鹽通量測定管2內接出，使底泥營養鹽通量測定管2對外連通；進水管42與取水管43這兩管與底泥營養鹽通量測定管2的接駁口均位於底泥營養鹽通量測定管2的上段。進一步作為優選的實施方式，所述進水管42與取水管43上均設有閥門。進一步作為優選的實施方式，蓄水槽41內設有曝氣裝置。可以採用曝氣石作為所述曝氣裝置，給蓄水槽41內的水進行曝氣。進一步作為優選的實施方式，所述蓄水槽41、進水管42、間隙水採樣管3均位於溫控箱I內。實驗時，蓄水槽41內的水通過進水管42進入底泥營養鹽通量測定管2內，直至加滿；需要排水時，打開閥門，管內的水可從取水管43排走。進一步作為優選的實施方式，所述流速控制裝置包括一電位器51，以及一與電位器51電聯接的、置於底泥營養鹽通量測定管2管口之上的小型馬達，小型馬達的輸出軸接有螺旋槳52，螺旋槳52伸入至底泥營養鹽通量測定管2中段之內。螺旋槳52受控於小型馬達，小型馬達受控於電位器51，故螺旋槳52轉速可調，當螺旋槳52轉動時，即可調節測定管內的水流狀況。進一步作為優選的實施方式，溫控箱I內設有測定管管架，底泥營養鹽通量測定管2安放在該測定管管架上。一般地，一副測定管管架上可以安放四個底泥營養鹽通量測定管，當然，每根底泥營養鹽通量測定管上對應連接有相應數量的間隙水採樣管。蓄水槽41和電位器51可置於管架之上。進一步作為優選的實施方式，底泥營養鹽通量測定管2管身上的間隙水採樣孔有多個，間隙水採樣孔自上而下地間隔排列，每個間隙水採樣孔均接有一個間隙水採樣器6與間隙水採樣管3。這樣，便可針對不同深度的底泥情況進行採樣了。進一步作為優選的實施方式，所述間隙水採樣孔的孔間距為1cm。下面舉兩個實際應用的例子1、底泥原位C、N、P通量實驗野外採取的底泥柱狀樣品冷凍運輸至實驗室，在實驗室內解凍，通過底泥轉移裝置將其轉移至底泥營養鹽通量測定管中，將測定管放置於測定管管架上，參照採樣地點採樣時季節平均水溫和水流速度，設定水溫和水流速度，通過進水管往測定管內緩慢加入採樣地點水層的海水，待水加滿後開始實驗，同時，給測定管接駁上間隙水採樣管，按實驗設計定時測定水體和間隙水中的溶氧、C、N、P等，從而完成底泥原位C、N、P通量實驗。I1、生物擾動情況下底泥C、N、P通量實驗保持I的其他條件不變，測定管內加入實驗用底棲生物，按實驗設計定時測定水體和間隙水中的溶氧、C、N、P等，從而完成生物擾動情況下底泥C、N、P通量實驗。以上是對本實用新型的較佳實施方式進行了具體說明，但本發明創造並不限於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
權利要求1.一種模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於包括溫控箱(I)以及間隙水採樣管(3)，所述溫控箱(I)內設有呈直立姿態的底泥營養鹽通量測定管(2)，底泥營養鹽通量測定管(2)內設有流速控制裝置；底泥營養鹽通量測定管(2)的下段開有至少一個間隙水採樣孔，所述間隙水採樣孔在底泥營養鹽通量測定管(2)管內一側接有間隙水採樣器(6)，管外一側通過上設閥門的管道與間隙水採樣管(3)連接，間隙水採樣器(6)位於底泥營養鹽通量測定管(2)之內。
2.根據權利要求1所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於其還包括給底泥營養鹽通量測定管(2)供水與排水的進排水系統。
3.根據權利要求2所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於所述進排水系統包括蓄水槽(41)、進水管(42)以及取水管(43)，所述蓄水槽(41)設有出水口，進水管(42)—頭接在該出水口處，另一頭通入底泥營養鹽通量測定管(2)內；取水管 (43)自底泥營養鹽通量測定管(2)內接出，使底泥營養鹽通量測定管(2)對外連通；進水管 (42)與取水管(43)這兩管與底泥營養鹽通量測定管(2)的接駁口均位於底泥營養鹽通量測定管(2)的上段。
4.根據權利要求3所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於所述進水管(42 )與取水管(43 )上均設有閥門。
5.根據權利要求3所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於蓄水槽(41)內設有曝氣裝置。
6.根據權利要求3所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於所述蓄水槽(41)、進水管(42 )、間隙水採樣管(3 )均位於溫控箱(I)內。
7.根據權利要求1所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於所述流速控制裝置包括一電位器(51)，以及一與電位器(51)電聯接的、置於底泥營養鹽通量測定管(2)管口之上的小型馬達，小型馬達的輸出軸接有螺旋槳(52)，螺旋槳(52)伸入至底泥營養鹽通量測定管(2)中段之內。
8.根據權利要求1所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於溫控箱(I)內設有測定管管架，底泥營養鹽通量測定管(2 )安放在該測定管管架上。
9.根據權利要求1所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於底泥營養鹽通量測定管(2)管身上的間隙水採樣孔有多個，間隙水採樣孔自上而下地間隔排列，每個間隙水採樣孔均接有一個間隙水採樣器(6)與間隙水採樣管(3)。
10.根據權利要求9所述的模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，其特徵在於所述間隙水採樣孔的孔間距為1cm。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬天然環境的底泥營養鹽通量測定系統，包括溫控箱以及間隙水採樣管，溫控箱內設有底泥營養鹽通量測定管，測定管內設有流速控制裝置；測定管的下段開有間隙水採樣孔，間隙水採樣孔在底泥營養鹽通量測定管管內一側接有間隙水採樣器，管外一側與間隙水採樣管管道連接，間隙水採樣器位於底泥營養鹽通量測定管之內。本實用新型能模擬天然的環境，提高了底泥營養鹽通量預測的準確性，對於更好的實現海洋生態環境變動趨勢的研究提供了理論基礎；並且，本實用新型各個組成部分採用分離式設計，不僅可以充分的利用空間，增加實驗的重複性，同時可以提高儀器的穩定性和可控性。本實用新型可用於進行底泥營養鹽通量的測定實驗中。
文檔編號G01N33/24GK202886370SQ20122053314
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者秦傳新, 袁華榮, 黎小國, 陳丕茂, 張安凱 申請人:中國水產科學研究院南海水產研究所