[發(fā)明專利]一種測定養(yǎng)殖生物沉積物降解的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510032836.4
• 申請(qǐng)日: 2015-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN104597229A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張繼紅;張義濤;吳文廣;高亞平;李加琦;房景輝;牛亞麗;高振坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所
• 主分類號(hào): G01N33/48
• 分類號(hào): G01N33/48
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李素紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種測定養(yǎng)殖生物沉積物降解的裝置及方法。

背景技術(shù)

我國是世界第一養(yǎng)殖大國,全國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積8088.40千公頃，全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量5907.68萬噸。其中，養(yǎng)殖產(chǎn)量4288.36萬噸，占總產(chǎn)量的72.59％，養(yǎng)殖魚類產(chǎn)量2436.95萬噸，甲殼類359.26萬噸，貝類1234.32萬噸，以上在養(yǎng)殖過程中可排泄大量糞便的養(yǎng)殖種類占養(yǎng)殖總產(chǎn)量的93.99％。

近年來，由于國內(nèi)外水產(chǎn)品市場需求量日益增長的刺激，全國水產(chǎn)養(yǎng)殖在大量增加養(yǎng)殖面積的同時(shí)亦增加了養(yǎng)殖密度，在整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)，生物沉積物(糞和假糞)是養(yǎng)殖生物的主要污染物。高密度養(yǎng)殖排泄的大量沉積物必然會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響?zhàn)B殖業(yè)自身的發(fā)展，養(yǎng)殖生物對(duì)海洋環(huán)境造成的影響主要通過生物沉積物和營養(yǎng)鹽再生完成的。養(yǎng)殖生物不能全部利用所食用的食物，其中大部分以糞和假糞的形式排出，有報(bào)道稱此比例可高達(dá)95％。以貝類為例，山東省桑溝灣養(yǎng)殖區(qū)，每公頃養(yǎng)殖面積的櫛孔扇貝每天排糞量65.88公斤(干重)，一年排糞可達(dá)18520噸(干重)，加上其他養(yǎng)殖貝類的排糞，養(yǎng)殖區(qū)年產(chǎn)糞便量將近4萬噸，這其中還不包括大量的假糞。大量的貝類糞便和假糞的沉積，改變了海底沉積物的成分，進(jìn)而可能影響底棲生態(tài)環(huán)境，引起底棲動(dòng)物種類大大減少，而耐缺氧的多毛類開始占優(yōu)勢(shì)。桑溝灣扇貝養(yǎng)殖后底棲動(dòng)物種類數(shù)僅有59種，遠(yuǎn)少于養(yǎng)殖前的215種，同時(shí)軟體動(dòng)物的種類數(shù)大大降低，多毛類動(dòng)物則占明顯優(yōu)勢(shì)。

養(yǎng)殖生物形成的生物沉積物經(jīng)礦化和再懸浮后又可使?fàn)I養(yǎng)鹽重新進(jìn)入水體。而營養(yǎng)鹽的再生是生物養(yǎng)殖污染的另一重要體現(xiàn)。生物性沉積導(dǎo)致了有機(jī)沉積物的增加，增加了氧的消耗，加速了硫的還原，增強(qiáng)了解氮作用。養(yǎng)殖生物的代謝活動(dòng)可產(chǎn)生銨鹽、磷酸鹽等營養(yǎng)鹽。因此，在淺海養(yǎng)殖區(qū)，由于養(yǎng)殖生物的排泄活動(dòng)，增加了水體營養(yǎng)鹽的濃度，能夠引起藻類在春夏季的大量繁殖，極易形成赤潮災(zāi)害。但查閱相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)生物沉積物的礦化速率及營養(yǎng)鹽釋放規(guī)律研究極少，為保持養(yǎng)殖水域生態(tài)穩(wěn)定，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)生物沉積物降解規(guī)律的探究已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種測定養(yǎng)殖生物沉積物降解的裝置及方法，為研究水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中養(yǎng)殖生物排泄的大量糞便的降解機(jī)制提供便利，本發(fā)明裝置對(duì)生態(tài)學(xué)、磁動(dòng)力學(xué)、生物學(xué)、形態(tài)學(xué)等學(xué)科進(jìn)行交叉運(yùn)用，可以對(duì)生物沉積物的降解過程，包括：生物沉積物降解速率、營養(yǎng)鹽釋放規(guī)律，以及降解過程生物沉積物形態(tài)變化進(jìn)行直觀可量化的測定。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種測定養(yǎng)殖生物沉積物降解的裝置，包括大圓筒、小圓筒、中央圓筒、圓盤、支架、磁轉(zhuǎn)子和攪拌器；

所述的大圓筒為底端封閉，上端是敞開，大圓筒創(chuàng)造了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，避免實(shí)驗(yàn)過程受外界太大干擾；大圓筒內(nèi)上下各放置一可拆卸的圓盤，圓盤中央具有一個(gè)大圓孔，大圓孔周邊具有2-12個(gè)的小圓孔，所述的大圓筒內(nèi)上下兩圓盤上的大圓孔、小圓孔一一上下對(duì)應(yīng)；

小圓筒上端開口，并配有橡膠塞封口使小圓筒封閉，小圓筒放置在兩圓盤上下對(duì)應(yīng)的小圓孔內(nèi)，所述的圓盤是放置在大圓筒內(nèi)的；小圓筒即為生物沉積物降解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的容器；

所述的中央圓筒放置在兩圓盤上下對(duì)應(yīng)的大圓孔內(nèi)；

所述的支架是由支柱兩端各連接一個(gè)小圓盤組成，底端小圓盤起支撐作用，上端小圓盤可拆卸，上端小圓盤有透水孔，利于水體上下交換，支架豎直放置在小圓筒內(nèi)，在小圓筒內(nèi)支架的上端小圓盤上放置一個(gè)磁轉(zhuǎn)子；

所述的攪拌器包括攪拌機(jī)主體、攪拌桿、攪拌扇片，攪拌扇片處加工固定有磁鐵，攪拌機(jī)主體固定在中央圓筒上，攪拌桿深入中央圓筒底部，在攪拌機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由固定在攪拌扇片處的磁鐵帶動(dòng)小圓筒中的磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而起到攪拌水流模擬原位海水渦流的作用。

進(jìn)一步，所述的大圓筒的高40cm以上，內(nèi)直徑20cm以上。

進(jìn)一步，所述的圓盤的直徑與大圓筒的內(nèi)直徑相等，圓盤上大圓孔的直徑為10-12cm，大圓孔周圍的小圓孔直徑為3-7cm。

進(jìn)一步，用于封閉所述的小圓筒上端開口的橡膠塞上具有孔，孔處插有玻璃管，作為試驗(yàn)過程中與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的出口。

進(jìn)一步，所述的支架高度12-14cm，磁轉(zhuǎn)子的直徑0.5-1.2cm，長3.0-4.0cm，磁轉(zhuǎn)子與固定在攪拌扇片處的磁鐵處于相同的高度。

進(jìn)一步，所述的小圓筒上帶有刻度。