[發(fā)明專利]海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711147898.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN107957490B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫雪梅;陳碧鵑;夏斌;李秋芬;張艷;朱琳;趙信國;曲克明
• 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): G01N33/44
• 分類號(hào): G01N33/44
• 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: 湯東鳳

1.一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于它包括錨定系統(tǒng)、承載系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)和收集系統(tǒng)；錨定系統(tǒng)連接承載系統(tǒng)，壓載系統(tǒng)連接在承載系統(tǒng)上方；收集系統(tǒng)用于收集獲得的樣品；

所述錨定系統(tǒng)包括錨、錨鏈和繩索，錨鏈兩端分別連接錨和繩索，繩索連接承載系統(tǒng)；

所述承載系統(tǒng)包括外網(wǎng)籠和內(nèi)網(wǎng)籠；內(nèi)網(wǎng)籠放置在外網(wǎng)籠內(nèi)；

所述壓載系統(tǒng)包括一個(gè)連接在承載系統(tǒng)上方的有機(jī)玻璃密封箱，有機(jī)玻璃密封箱上設(shè)有進(jìn)水閥和排水閥，有機(jī)玻璃密封箱內(nèi)設(shè)置有氧氣瓶、電磁閥、第一電線、控制板和第二電線，有機(jī)玻璃密封箱外設(shè)置有連接浮漂的電磁開關(guān)，電磁閥固定在氧氣瓶的出氣口處，由電磁開關(guān)控制氧氣瓶出氣口的開閉，第一電線連接電磁閥和控制板，第二電線一端連接控制板，另一端連接電磁開關(guān)，通過電磁開關(guān)的開或閉，協(xié)助承載系統(tǒng)上浮或下沉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于所述外網(wǎng)籠為一個(gè)80cm×60cm×60cm矩形不銹鋼網(wǎng)籠，外網(wǎng)籠孔徑為6cm，矩形外網(wǎng)籠上面設(shè)有能夠自由開合的一面網(wǎng)門；所述內(nèi)網(wǎng)籠為不銹鋼材料制成的圓柱型網(wǎng)籠，內(nèi)網(wǎng)籠直徑為8cm，內(nèi)網(wǎng)籠高為15cm，內(nèi)網(wǎng)籠孔徑為0.5mm、1mm、2mm或5mm，在內(nèi)網(wǎng)籠的外側(cè)也設(shè)置有一個(gè)能夠自由開合的蓋子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于所述有機(jī)玻璃密封箱的規(guī)格為長(zhǎng)80cm，寬60cm，高60cm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于所述收集系統(tǒng)包括支撐板、收集網(wǎng)、收集網(wǎng)架和支撐架；支撐架為圓臺(tái)型不銹鋼架，支撐架底部直徑30cm，支撐架頂部直徑10cm，高30cm，支撐架內(nèi)部上端具有斜向下的不銹鋼支撐板，支撐板在收集樣品時(shí)起到支撐內(nèi)網(wǎng)籠的作用；支撐架內(nèi)設(shè)置有不銹鋼收集網(wǎng)架，收集網(wǎng)架為圓柱型，收集網(wǎng)自由放置在收集網(wǎng)架上，收集網(wǎng)的孔徑為0.2mm。

5.權(quán)利要求4所述海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于它包括以下步驟：

（1）打開承載系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)籠，將所要研究的不同粒徑和材質(zhì)的微塑料分別投放到內(nèi)網(wǎng)籠中，然后關(guān)上內(nèi)網(wǎng)籠的蓋子，打開矩形外網(wǎng)籠的網(wǎng)門，將圓柱內(nèi)網(wǎng)籠投放到矩形外網(wǎng)籠中，關(guān)閉外網(wǎng)籠網(wǎng)門；

（2）采用錨、錨鏈和繩索將承載系統(tǒng)和壓載系統(tǒng)固定到海域調(diào)查站位附近；

（3）打開壓載系統(tǒng)的進(jìn)水閥，關(guān)閉出水閥，向壓載系統(tǒng)的有機(jī)玻璃密封箱內(nèi)灌入海水，在壓載系統(tǒng)的壓力作用下將承載系統(tǒng)浸入海水水面下0.4-0.6m，停止向有機(jī)玻璃密封箱灌水，關(guān)閉進(jìn)水閥，開始微塑料生態(tài)位研究的原位實(shí)驗(yàn)；

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)取樣時(shí)間，收集樣品時(shí)，首先按下連接浮漂的電磁開關(guān)，電磁信號(hào)通過壓載系統(tǒng)中的控制板輸入到電磁閥上，電磁閥接收到信號(hào)后，打開氣瓶，氧氣瓶釋放氧氣，增加壓載系統(tǒng)的浮力，將承載系統(tǒng)浮出水面；然后，打開外網(wǎng)籠側(cè)面的網(wǎng)門，取出內(nèi)網(wǎng)籠；關(guān)上外網(wǎng)籠網(wǎng)門后，打開進(jìn)水閥繼續(xù)將承載系統(tǒng)沉入水下0.4-0.6m，然后關(guān)上進(jìn)水閥，繼續(xù)進(jìn)行原位實(shí)驗(yàn)；重復(fù)多次后，海水和氧氣已將有機(jī)玻璃密封箱充滿，需打開出水閥將有機(jī)玻璃密封箱內(nèi)的海水和氣體排出，置換氧氣瓶，然后關(guān)閉出水閥，再重新打開進(jìn)水閥，將承載系統(tǒng)壓入水下，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)；

（5）打開內(nèi)網(wǎng)籠的蓋子，收集微塑料；首先，將收集網(wǎng)鋪設(shè)到收集網(wǎng)架上，用夾子夾住，然后打開內(nèi)網(wǎng)籠側(cè)面的蓋子，將其置于收集系統(tǒng)的不銹鋼支撐架的支撐板上，用提前過濾好的清潔海水，沖洗內(nèi)網(wǎng)籠外側(cè)，在水流作用下，內(nèi)網(wǎng)籠中的微塑料迅速被沖刷到收集網(wǎng)中，然后將收集網(wǎng)網(wǎng)底剪下，將聚集在收集網(wǎng)網(wǎng)底的微塑料連同剪下的收集網(wǎng)一起放入凍存管，密封好后，在凍存管上寫好標(biāo)記，迅速放入液氮罐速凍，將收集的微塑料樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行生物學(xué)分析；

收集樣品的同時(shí)，監(jiān)測(cè)微塑料投放區(qū)的水質(zhì)特征，包括溫度、溶解氧、pH、鹽度，并收集一定體積水樣帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)鹽含量分析，將所測(cè)水質(zhì)指標(biāo)與不同類型微塑料中的生物特征分析結(jié)果相結(jié)合，進(jìn)行微塑料生態(tài)位結(jié)構(gòu)特征與養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境因子的響應(yīng)分析，計(jì)算微塑料類型以及環(huán)境因子與微塑料生態(tài)位結(jié)構(gòu)特征的相關(guān)性，確定影響其結(jié)構(gòu)特征的主導(dǎo)因素。