[發明專利]模擬原位水壓的深水底泥流動培養系統

有效

• 申請號: 202010848160.7
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111964993B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳求穩;劉東升;張建云;朱昊彧;陳宇琛;馬宏海;張琦;隗嵐琳
• 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: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 馮艷芬

本發明公開了一種模擬原位水壓的深水底泥流動培養系統，包括流動培養裝置、入流加壓裝置和出流減壓裝置，其中，所述入流加壓裝置包括壓力罐、進氣管、調壓閥、耐壓容器和第一支架，所述壓力罐通過進氣管連接所述耐壓容器的進氣口，所述調壓閥設置在所述進氣管上，所述耐壓容器放置于第一支架上，內裝有添加同位素的原位上覆水，耐壓容器的出水口與所述流動培養裝置的進水管連接；所述出流減壓裝置包括多孔介質管、第二支架、減壓出水管和接水容器，所述多孔介質管內塞有多孔介質材料，放置于所述第二支架上，所述多孔介質管的入口與所述流動配裝置的出水管連接，出口連接減壓出水管的一端，減壓出水管的另一端伸入接水容器中。本發明可以實現深水底泥流動培養。

技術領域

本發明涉及實驗室培養裝置，尤其涉及一種模擬原位水壓的深水底泥流動培養系統。

背景技術

沉積物氮轉化流動培養，是指添加同位素的原位上覆水處于流動狀態，對所淹沒的沉積物保持養分、酸度、溫度等處于穩定水平的水培實驗，其對于河湖潛流層、濱岸干濕區、庫區消落帶等生態關鍵區域的氮循環過程模擬具有重要意義。然而，目前流動培養技術存在一個較大問題，即不能模擬深水底泥的原位水壓，而水壓是影響底泥氮源輸入和反應氣體(N₂、N₂O)釋放的重要因素，對氮循環速率的量化產生較大影響。因此，目前流動培養技術很難適用于高壩深庫底泥的培養。

發明內容

發明目的：本發明針對現有技術存在的問題，提供一種能夠模擬原位水壓進行深水底泥流動培養的系統。

技術方案：本發明所述的模擬原位水壓的深水底泥流動培養系統包括流動培養裝置，以及分別與流動培養裝置連接的入流加壓裝置和出流減壓裝置，其中，所述入流加壓裝置包括壓力罐、進氣管、調壓閥、耐壓容器和第一支架，所述壓力罐通過進氣管連接所述耐壓容器的進氣口，所述調壓閥設置在所述進氣管上，所述耐壓容器放置于第一支架上，內裝有添加同位素的原位上覆水，耐壓容器的出水口與所述流動培養裝置的進水管連接；所述出流減壓裝置包括多孔介質管、第二支架、減壓出水管和接水容器，所述多孔介質管內塞有多孔介質材料，放置于所述第二支架上，所述多孔介質管的入口與所述流動配裝置的出水管連接，出口連接減壓出水管的一端，減壓出水管的另一端伸入接水容器中。

進一步的，所述耐壓容器上設有壓力表和減壓閥。所述耐壓容器的長寬高的設置為：長寬的2倍，寬高的2倍。在培養時，所述耐壓容器內的壓力通過調壓閥調節為P：

P＝P₀(1+h/10)

其中h為模擬的水深，P₀為1個標準大氣壓。

進一步的，所述多孔介質管內的多孔介質材料為滿足以下條件的材料：

多孔介質材料滲透系數

式中，q表示流動培養實驗的要求流量，L表示多孔介質管長度，r表示多孔介質管半徑，h為模擬的水深。

進一步的，所述入流加壓裝置、流動培養裝置和出流減壓裝置三者密封連接。

有益效果：本發明與現有技術相比，其顯著優點是：本發明可以模擬原位水壓，以進行深水底泥的流動培養，本發明還可以通過多孔介質管的不同介質材料實現出水流速控制。

附圖說明

圖1是本發明的一個實施例的系統框圖。

具體實施方式

本實施例提供了一種模擬原位水壓的深水底泥流動培養系統，如圖1所示，包括密封連接的流動培養裝置、入流加壓裝置和出流減壓裝置。下面分別對每個裝置分別進行介紹。

(1)入流加壓裝置