[實用新型]模擬藍藻分解對溫室氣體產(chǎn)生和釋放的影響的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821039300.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208517413U
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐千;邢鵬;薛校風
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓;尹妍

本實用新型涉及一種模擬藍藻分解對溫室氣體產(chǎn)生和釋放的影響的裝置，包括培養(yǎng)柱、溫控裝置、供氣裝置；培養(yǎng)柱內(nèi)從下至上依次為沉積物層、上覆水層和氣體層；培養(yǎng)柱上端通過橡膠塞封閉，橡膠塞上開設(shè)貫通孔，軟管穿過貫通孔連接培養(yǎng)柱氣體層和培養(yǎng)柱外的供氣裝置；供氣裝置包括純氧供氣裝置和氮氣供氣裝置；培養(yǎng)柱上覆水層處側(cè)壁設(shè)有進氣孔，純氧供氣裝置通過進氣軟管連接進氣孔，向上覆水層通氧；氮氣供氣裝置經(jīng)軟管向氣體層通氮氣；溫控裝置用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)柱溫度。本實用新型的裝置能夠模擬不同強度藍藻分解過程對溫室氣體產(chǎn)生和釋放的影響，模擬自然環(huán)境中的藻類分解，并可模擬不同氧氣梯度在藍藻分解時對溫室氣體產(chǎn)生和釋放的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬藍藻分解對溫室氣體產(chǎn)生和釋放的影響的裝置。

背景技術(shù)

湖泊生態(tài)系統(tǒng)是自然生態(tài)系統(tǒng)中重要的溫室氣體釋放源。有研究發(fā)現(xiàn)，隨著湖泊富營養(yǎng)化加劇，以及由此導致的水體藍藻暴發(fā)，會加劇湖泊生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體，尤其是甲烷的釋放。由于湖泊在全球溫室氣體釋放源中占有重要地位，因此關(guān)注湖泊生態(tài)系統(tǒng)藍藻暴發(fā)對湖泊生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體釋放的影響就顯得尤為重要。

就目前來看，藍藻水華大多暴發(fā)在海岸帶和淺水湖水體中。太湖作為典型淺水湖泊，藍藻的頻繁暴發(fā)給周邊生態(tài)環(huán)境以及人類生產(chǎn)生活用水造成了極大的困擾。太湖藍藻的暴發(fā)具有持續(xù)周期長、暴發(fā)密度大等特點。大量的藍藻暴發(fā)極有可能在水體形成藍藻團聚體，不僅可以給微生物提供附著場所，還可能在內(nèi)部形成局部厭氧條件，堆積藍藻在厭氧條件下分解，使得富氧水體也能夠產(chǎn)生溫室氣體。同時每到夏秋季水體藍藻大量衰亡經(jīng)常釋放出大量可溶性易降解有機物、其分解過程中耗盡水體中大部分溶解氧導致水體缺氧。這一過程同樣可能促進水體成為溫室氣體的主要生產(chǎn)場所。因此，淺水湖泊藍藻暴發(fā)會促進溫室氣體釋放存在理論上可能。

目前，針對這一現(xiàn)象，研究人員已通過長期野外監(jiān)測與原位圍隔實驗進行了驗證。研究發(fā)現(xiàn)，在夏季藍藻暴發(fā)季節(jié)，水體溶解性溫室氣體，如甲烷濃度在迅速增加。在人工添加較多藍藻的條件下，圍隔水柱中的溫室氣體濃度也逐漸在增加。盡管通過野外監(jiān)測與原位控制實驗能夠初步發(fā)現(xiàn)藍藻分解對水體溶解性溫室氣體濃度的影響，但是在整個藍藻暴發(fā)前后過程中，除了藻密度會有較大變化之外，各種環(huán)境因子，如溫度、溶氧、采樣點等變量均有不同變化。因此，藍藻密度對溫室氣體濃度影響機制，以及有氧水體中是否能夠發(fā)生明顯的產(chǎn)甲烷活動依然不夠明確。在野外自然條件下，對這些因素進行調(diào)控可操作性差。因此，通過控制環(huán)境變量，模擬自然湖泊生態(tài)系統(tǒng)藍藻分解的研究裝置就存在很強的現(xiàn)實意義。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種模擬在不同氧條件下藍藻分解對溫室氣體產(chǎn)生和釋放的影響的裝置。

本實用新型解決上述問題的技術(shù)方案為：

一種模擬藍藻分解對溫室氣體產(chǎn)生和釋放的影響的裝置，包括培養(yǎng)柱、溫控裝置、供氣裝置；

所述培養(yǎng)柱內(nèi)從下至上依次為沉積物層、上覆水層和氣體層；培養(yǎng)柱上端通過橡膠塞封閉，橡膠塞上開設(shè)貫通孔，軟管穿過所述貫通孔連接培養(yǎng)柱氣體層和培養(yǎng)柱外的供氣裝置；所述供氣裝置包括純氧供氣裝置和氮氣供氣裝置；培養(yǎng)柱上覆水層處側(cè)壁設(shè)有進氣孔，純氧供氣裝置通過進氣軟管連接進氣孔，向上覆水層通氧；氮氣供氣裝置經(jīng)所述軟管向氣體層通氮氣；所述溫控裝置用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)柱溫度。

所述軟管上設(shè)有三通閥。橡膠塞上開設(shè)第一貫通孔和第二貫通孔；第一貫通孔連接第一軟管，第一軟管上設(shè)置第一三通閥，用于平衡氣壓；第二貫通孔連接第二軟管，第二軟管上設(shè)置第二三通閥，連接培養(yǎng)柱外的供氣裝置。為了使用時第二三通閥松動，將第二三通閥作為固定三通閥，再在第二三通閥上通過軟管連接第三三通閥，氮氣供氣裝置依次經(jīng)第三三通閥、第二三通閥連接氣體層。

進氣軟管位于上覆水層一端設(shè)有曝氣砂頭，純氧供氣裝置經(jīng)曝氣砂頭向上覆水層供氣。

所述進氣軟管、第二軟管上設(shè)有流量計，用于流量測量，便于控制實驗氧氣濃度。