一种监测沉积物膨胀高度的生物传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种监测沉积物膨胀高度的生物传感器，包括曝气装置、信号采集装置、多个微生物燃料电池和支架，支架包括横隔板，每个燃料电池的阴极位于横隔板上方，阳极位于横隔板下方，阴极和阳极均固定于支架上，阳极通过导线连接阴极，导线上设置电阻，N个阴极至少一个位于沉积物的上覆水中，阳极全部没入沉积物中，N个阴极位于不同高度，信号采集装置分别连接各个微生物燃料电池，曝气装置于上覆水中为各个微生物燃料电池的阴极提供氧气。本实用新型专利技术所述系统和方法灵敏度高、结构简单、建造运行和维护成本低，是一种有效监测沉积物膨胀高度的方法和技术。

A Biosensor for Monitoring the Expansion Height of Sediments

The utility model provides a biosensor for monitoring the expansion height of sediment, including an aeration device, a signal acquisition device, a plurality of microbial fuel cells and a support, which comprises a diaphragm. The cathode of each fuel cell is located above the diaphragm, the anode is located below the diaphragm, the cathode and the anode are fixed on the support, and the anode is connected to the cathode through a wire, and the wire is arranged on the diaphragm Resistance. At least one of the N cathodes is located in the overlying water of the sediment. All the anodes are submerged in the sediment. The N cathodes are located at different heights. The signal acquisition device is connected to each microbial fuel cell separately. The aeration device provides oxygen for the cathodes of each microbial fuel cell in the overlying water. The system and method of the utility model have high sensitivity, simple structure, low cost of construction, operation and maintenance, and are a method and technology for effectively monitoring the height of sediment expansion.

【技术实现步骤摘要】
一种监测沉积物膨胀高度的生物传感器
本技术属于环境监测
，具体涉及一种监测沉积物膨胀高度的生物传感器。
技术介绍
沉积物是湖泊的三大组成要素(水，沉积物和水生生物)之一，是湖泊营养物质地球化学循环的重要环节与界面。沉积物中的有机质是水生生物的重要营养源，在区域碳收支计算中不容忽视，其来源主要包括内源输入和外源输入两种，其中内源有机质主要是水体生产力本身产生的动植物残体、浮游生物及微生物等的沉积而得，外源输入主要是通过外界水源补给过程中携带进来的颗粒态和溶解态有机质。近几十年来，随着区域环境气候变化和人类活动干扰加剧，湖泊沉积物中有机质含量增加，导致大部分湖泊尤其是浅水湖泊面临水体富营养化、湖泊沼泽化等重大问题。以太湖为例，位于其东部湖区南段的东太湖，沼泽化发展速度远远超过湖泊沉积的自然演化过程，主要由于东太湖是太湖水生植被的主要分布区，而这些水生植被死亡后，储存了大量营养物质的植物残体沉积于湖底，加速了湖底淤积和沼泽化；由于氮、磷等营养物质的富集，位于太湖北部的梅梁湾、竺山湾和贡湖湾成为蓝藻水华频繁爆发的区域，蓝藻死亡后，一部分残体也沉降到湖底沉积物中。沉积物中的有机质变化包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测沉积物膨胀高度的生物传感器，其特征在于，包括微生物电化学敏感元件、曝气装置和信号采集装置，所述微生物电化学敏感元件包括N个微生物燃料电池和支架，其中N为大于等于1的整数，所述支架包括横隔板，每个所述微生物燃料电池均包括位于所述横隔板上方的阴极、位于所述横隔板下方的阳极和电阻，所述阴极和所述阳极均固定于所述支架上，所述阳极通过导线连接所述阴极，所述导线上设置所述电阻，所述N个微生物燃料电池的阴极至少一个位于所述沉积物的上覆水中，所述N个微生物燃料电池的阳极全部没入沉积物中，所述N个微生物燃料电池的阴极位于不同高度，所述信号采集装置分别连接所述N个微生物燃料电池，所述曝气装置的曝气出口...

【技术特征摘要】
1.一种监测沉积物膨胀高度的生物传感器，其特征在于，包括微生物电化学敏感元件、曝气装置和信号采集装置，所述微生物电化学敏感元件包括N个微生物燃料电池和支架，其中N为大于等于1的整数，所述支架包括横隔板，每个所述微生物燃料电池均包括位于所述横隔板上方的阴极、位于所述横隔板下方的阳极和电阻，所述阴极和所述阳极均固定于所述支架上，所述阳极通过导线连接所述阴极，所述导线上设置所述电阻，所述N个微生物燃料电池的阴极至少一个位于所述沉积物的上覆水中，所述N个微生物燃料电池的阳极全部没入沉积物中，所述N个微生物燃料电池的阴极位于不同高度，所述信号采集装置分别连接所述N个微生物燃料电池，所述曝气装置的曝气出口置于所述沉积物的上覆水中，为各个微生物燃料电池的阴极提供氧气。2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述支架还包括阴极固定板和阳极固定柱，所述阳极固定柱连接于所述横隔板的下方，所述阴极固定板有N个，所述阴极固定板固定于所述横隔板上方的不同高度，所述阳极固定于所述阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋娜，江和龙，徐华成，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32