[實用新型]一種測定水體擴散型甲烷釋放通量的新型裝置

有效

• 申請號: 201720446383.4
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN206740711U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 陳求穩;施文卿;秦伯強;朱琳;姬雨雨;陳宇琛;林育青;胡柳明
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 孟紅梅

技術領域

本實用新型涉及一種測定水體擴散型甲烷釋放通量的裝置，屬于水體溫室氣體釋放通量測定裝置領域。

背景技術

近年來，氣候變暖導致了干旱、洪澇、颶風等極端天氣事件頻發。甲烷作為第二大溫室氣體對溫室效應的貢獻達20％。天然水體被認為是甲烷釋放的主要來源之一。以湖泊為例，甲烷排放量為8～48Tg yr^-1，占全球釋放總量的6～16％。目前，關于水體甲烷釋放相關領域已成為了國內外的研究熱點。

甲烷在水體中的溶解度較低，當水溫為20℃時，溶解度僅為1.6mol m^-3。因此，當沉積物產生大量甲烷時，其除了可以通過擴散這一常規途徑外，還可以通過氣泡這一特殊途經釋放進入大氣中。甲烷釋放途徑不同，所產生的影響存在差異。甲烷若以擴散形式釋放，其產生的影響相對較小，這是因為擴散型甲烷在途經上覆水體過程中，易被甲烷氧化氧化消耗。因此，對擴散型和氣泡型甲烷進行區分研究具有重要意義。

水體氣泡型甲烷釋放通量通常采用倒置漏斗法測定：將漏斗倒置于水面下，收集沉積物釋放的氣泡，通過分析收集氣體中甲烷量，得出氣泡型甲烷釋放通量。擴散型甲烷釋放通量通常采用靜態箱法：在水表面放置一個頂部中空且密封的箱體，通過定時取樣、分析，獲取箱體內甲烷濃度變化速率，從而得知擴散型甲烷釋放速率。在實際應用中，靜態箱法易受甲烷氣泡的干擾，甲烷氣泡的進入引起靜態箱中甲烷濃度波動變化，造成擴散型甲烷測定失敗，嚴重影響力相關研究進展。

實用新型內容

發明目的：本實用新型目的在于提供一種測定水體擴散型甲烷釋放通量的新型裝置，避免甲烷氣泡進入靜態箱造成干擾，提高擴散型甲烷測定成功率。

技術方案：為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種測定水體擴散型甲烷釋放通量的新型裝置，包括靜態箱和倒置漏斗；所述倒置漏斗的底部敞口置于靜態箱下方，頂部甲烷氣泡出口穿過靜態箱頂面位于靜態箱上方，所述靜態箱頂部設有擴散型甲烷取氣口。

作為優選，所述倒置漏斗的敞口邊緣與靜態箱的底部敞口邊緣的垂直距離為2～4cm。

作為優選，所述倒置漏斗完全覆蓋靜態箱，漏斗敞口邊緣伸出靜態箱底部邊緣2～5cm。

作為優選，所述靜態箱為圓筒形狀，倒置漏斗的軸線與靜態箱的軸線重合。

作為優選，所述靜態箱的外部設有漂浮裝置。

作為優選，所述靜態箱的內部設有風扇。

作為優選，所述靜態箱外表面覆蓋有鋁箔紙。

作為優選，所述倒置漏斗底部敞口與靜態箱之間沿周向均勻設置若干固定柱。

有益效果：本實用新型提供的一種測定水體擴散型甲烷釋放通量的新型裝置，將漏斗倒置于靜態箱下，用于收集甲烷氣泡，避免其進入靜態箱干擾擴散型甲烷的測定，從而提高了擴散型甲烷測定成功率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的裝置剖面結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例的裝置俯視結構示意圖。

圖中，1-風扇，2-甲烷氣泡出氣口，3-擴散型甲烷取氣口，4-靜態箱，5-懸浮裝置，6-倒置漏斗。

圖3為本實施例裝置的應用示意圖。

圖4為本實施例與傳統裝置測定擴散型甲烷對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步詳細的說明。

如圖1、2所示，本實用新型實施例公開的一種測定水體擴散型甲烷釋放通量的新型裝置，將漏斗6垂直倒置于靜態箱4下方，倒置漏斗6底部的敞口完全覆蓋靜態箱4底部敞口，倒置漏斗6敞口邊緣伸出靜態箱4底部邊緣2-5cm，倒置漏斗6的敞口邊緣與靜態箱4的底部敞口邊緣的垂直距離為2-4cm。靜態箱4為圓筒形狀，倒置漏斗6的軸線與靜態箱4的軸線重合，倒置漏斗6頂部的甲烷氣泡出氣口穿過靜態箱4頂面位于靜態箱4上方，靜態箱4頂部設有擴散型甲烷取氣口3。靜態箱4的外部設有漂浮裝置5，通過外物輔助漂浮于水體表面。為避免陽光直射，箱體內部升溫，靜態箱4外表面覆蓋有鋁箔紙。靜態箱4內部還可裝有電動風扇，以混勻箱體內部氣體。倒置漏斗6的取氣管可以直接焊接在靜態箱4的頂面通孔處或通過螺紋與靜態箱4的頂面對接，并保證氣密性，為防止翻斗，倒置漏斗6底部敞口與靜態箱4之間沿周向均勻設置若干固定柱。本實施例的裝置在測定擴散型甲烷釋放通量時，可避免甲烷氣泡的干擾，提高測定成功率。

下面通過模擬甲烷氣泡干擾環境中對水體擴散型甲烷釋放速率的測定，說明本實用新型裝置相比于傳統裝置的優勢。