[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?zhí)枺?/td>: 201711147898.5
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: 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（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: G01N33/44
• 分類號: G01N33/44
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明提供一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法,屬于海洋環(huán)境領(lǐng)域,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；本發(fā)明通過營造與自然海水水溫、鹽度、pH和營養(yǎng)鹽等環(huán)境參數(shù)一致的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行原位實(shí)驗(yàn)，克服了現(xiàn)場調(diào)查收集微塑料材質(zhì)、形狀和大小的不確定性和復(fù)雜性，以及實(shí)驗(yàn)室條件下難以還原真實(shí)海洋環(huán)境的缺點(diǎn)。同時(shí)，該裝置中的壓載系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了承載系統(tǒng)的自動(dòng)上浮和下沉，方便了樣品的投放和采集。另外，收集系統(tǒng)船上操作協(xié)調(diào)性好，收集快速，本法發(fā)明裝置的應(yīng)用為分析微塑料生態(tài)位結(jié)構(gòu)特征，及其與環(huán)境因子相關(guān)性提供了重要保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋環(huán)境領(lǐng)域,具體地涉及一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法。

背景技術(shù)

塑料污染作為對海洋生物造成威脅日益嚴(yán)重的全球性問題，已經(jīng)引起研究者的極大關(guān)注，它被認(rèn)為是當(dāng)前全球環(huán)境保護(hù)問題的重要新興威脅。根據(jù)在第一屆聯(lián)合國環(huán)境大會(huì)開幕時(shí)發(fā)布的兩份報(bào)告，海洋生態(tài)系統(tǒng)中塑料的存在所造成的總體財(cái)政損失，保守估計(jì)每年130億美元。盡管塑料污染已引起國際關(guān)注，但是關(guān)于塑料尤其是微塑料在海洋環(huán)境中的行為的認(rèn)識仍在發(fā)展。研究者曾指出塑料碎片是海洋碎片中群落結(jié)構(gòu)最豐富的一種。目前發(fā)現(xiàn)海洋細(xì)菌包括一些海洋病原菌(弧菌等)可以黏附在微塑料上，并不斷繁殖形成一個(gè)“塑料球”(Plastisphere)，通過食物鏈轉(zhuǎn)移到更高營養(yǎng)級的生物體，對海洋生物甚至人類造成傷害，因此搞清楚微塑料生態(tài)位特征是研究微塑料生物毒性效應(yīng)的重要前提，也是微塑料生態(tài)毒理學(xué)研究中十分重要的一個(gè)研究方向。

在港口的半封閉環(huán)境中，研究者僅僅一周就觀察到微生物生物膜的形成，之后細(xì)菌豐富度增高，隨著細(xì)菌生物量的增加，細(xì)菌的分類組成逐漸發(fā)生變化。另外，研究還強(qiáng)調(diào)塑料球微生物群落結(jié)構(gòu)組成主要與采樣的季節(jié)、地理位置和塑料的特性有關(guān)。目前關(guān)于微塑料上微生物群落結(jié)構(gòu)的研究都是基于現(xiàn)場取樣調(diào)查方面的研究，而現(xiàn)場收集現(xiàn)場調(diào)查采集微塑料樣品的多樣性和不同步性造成的生態(tài)位分析的復(fù)雜性和不確定性，很難分析影響微塑料生態(tài)位特征的主導(dǎo)環(huán)境因素。目前，關(guān)于海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置在國內(nèi)尚未有相關(guān)工作的開展，國外也沒有相關(guān)報(bào)道。本發(fā)明海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置及其使用方法，通過營造與自然海水水溫、鹽都、PH、溶解氧、營養(yǎng)鹽等海洋環(huán)境參數(shù)一致的實(shí)驗(yàn)條件，利用錨定系統(tǒng)、承載系統(tǒng)、壓載艙系統(tǒng)和收集系統(tǒng)，保證微塑料在正常海流環(huán)境下與海洋微生物的充分接觸，實(shí)現(xiàn)其對海洋微生物的富集，形成一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)位，然后實(shí)時(shí)取樣分析微塑料生態(tài)位中各種原核和真核生物的分布和富集情況，實(shí)現(xiàn)了相同類型微塑料的同步投放和實(shí)時(shí)分析，并為后期分析影響微塑料生態(tài)位特征的主要環(huán)境因素提供了可能性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法,利用本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境中微塑料生態(tài)位的原位調(diào)查研究。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:

一種海水微塑料生態(tài)位原位研究的實(shí)驗(yàn)裝置,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。