模拟蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置，包括培养柱、温控装置、供气装置；培养柱内从下至上依次为沉积物层、上覆水层和气体层；培养柱上端通过橡胶塞封闭，橡胶塞上开设贯通孔，软管穿过贯通孔连接培养柱气体层和培养柱外的供气装置；供气装置包括纯氧供气装置和氮气供气装置；培养柱上覆水层处侧壁设有进气孔，纯氧供气装置通过进气软管连接进气孔，向上覆水层通氧；氮气供气装置经软管向气体层通氮气；温控装置用于调节培养柱温度。本实用新型专利技术的装置能够模拟不同强度蓝藻分解过程对温室气体产生和释放的影响，模拟自然环境中的藻类分解，并可模拟不同氧气梯度在蓝藻分解时对温室气体产生和释放的影响。

Device for Simulating the Effects of Cyanobacterial Decomposition on Greenhouse Gas Production and Release

The utility model relates to a device for simulating the effect of cyanobacteria decomposition on greenhouse gas generation and release, including a culture column, a temperature control device and a gas supply device; the sediment layer, an overlying water layer and a gas layer are arranged in the culture column from bottom to top; the upper end of the culture column is closed by a rubber plug, and a through hole is opened on the rubber plug, and a hose is connected with the gas layer of the culture column and the outside of the culture column through the through hole. The air supply device includes pure oxygen supply device and nitrogen supply device; the side wall of the water layer on the culture column is provided with air intake holes, and the pure oxygen supply device connects the air intake holes through the air intake hose to the overlying water layer to provide oxygen; the nitrogen supply device passes through the hose to the gas layer; the temperature control device is used to regulate the temperature of the culture column. The device of the utility model can simulate the influence of the decomposition process of cyanobacteria with different intensity on the generation and release of greenhouse gases, the decomposition of algae in natural environment, and the influence of different oxygen gradients on the generation and release of greenhouse gases during the decomposition of cyanobacteria.

【技术实现步骤摘要】
模拟蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置
本技术属于环境监测
，尤其涉及一种模拟蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置。
技术介绍
湖泊生态系统是自然生态系统中重要的温室气体释放源。有研究发现，随着湖泊富营养化加剧，以及由此导致的水体蓝藻暴发，会加剧湖泊生态系统温室气体，尤其是甲烷的释放。由于湖泊在全球温室气体释放源中占有重要地位，因此关注湖泊生态系统蓝藻暴发对湖泊生态系统温室气体释放的影响就显得尤为重要。就目前来看，蓝藻水华大多暴发在海岸带和浅水湖水体中。太湖作为典型浅水湖泊，蓝藻的频繁暴发给周边生态环境以及人类生产生活用水造成了极大的困扰。太湖蓝藻的暴发具有持续周期长、暴发密度大等特点。大量的蓝藻暴发极有可能在水体形成蓝藻团聚体，不仅可以给微生物提供附着场所，还可能在内部形成局部厌氧条件，堆积蓝藻在厌氧条件下分解，使得富氧水体也能够产生温室气体。同时每到夏秋季水体蓝藻大量衰亡经常释放出大量可溶性易降解有机物、其分解过程中耗尽水体中大部分溶解氧导致水体缺氧。这一过程同样可能促进水体成为温室气体的主要生产场所。因此，浅水湖泊蓝藻暴发会促进温室气体释放存在理论上可能。目前，针对这一现象，研究人员已通过长期野外监测与原位围隔实验进行了验证。研究发现，在夏季蓝藻暴发季节，水体溶解性温室气体，如甲烷浓度在迅速增加。在人工添加较多蓝藻的条件下，围隔水柱中的温室气体浓度也逐渐在增加。尽管通过野外监测与原位控制实验能够初步发现蓝藻分解对水体溶解性温室气体浓度的影响，但是在整个蓝藻暴发前后过程中，除了藻密度会有较大变化之外，各种环境因子，如温度、溶氧、采样点等变量均有不同变化。因此，蓝藻密度对温室气体浓度影响机制，以及有氧水体中是否能够发生明显的产甲烷活动依然不够明确。在野外自然条件下，对这些因素进行调控可操作性差。因此，通过控制环境变量，模拟自然湖泊生态系统蓝藻分解的研究装置就存在很强的现实意义。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种模拟在不同氧条件下蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置。本技术解决上述问题的技术方案为：一种模拟蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置，包括培养柱、温控装置、供气装置；所述培养柱内从下至上依次为沉积物层、上覆水层和气体层；培养柱上端通过橡胶塞封闭，橡胶塞上开设贯通孔，软管穿过所述贯通孔连接培养柱气体层和培养柱外的供气装置；所述供气装置包括纯氧供气装置和氮气供气装置；培养柱上覆水层处侧壁设有进气孔，纯氧供气装置通过进气软管连接进气孔，向上覆水层通氧；氮气供气装置经所述软管向气体层通氮气；所述温控装置用于调节培养柱温度。所述软管上设有三通阀。橡胶塞上开设第一贯通孔和第二贯通孔；第一贯通孔连接第一软管，第一软管上设置第一三通阀，用于平衡气压；第二贯通孔连接第二软管，第二软管上设置第二三通阀，连接培养柱外的供气装置。为了使用时第二三通阀松动，将第二三通阀作为固定三通阀，再在第二三通阀上通过软管连接第三三通阀，氮气供气装置依次经第三三通阀、第二三通阀连接气体层。进气软管位于上覆水层一端设有曝气砂头，纯氧供气装置经曝气砂头向上覆水层供气。所述进气软管、第二软管上设有流量计，用于流量测量，便于控制实验氧气浓度。所述温控装置为采用水浴加热的水箱，便于加热均匀，水箱内设有感温加热器，实现加热时恒温控制。所述橡胶塞和软管间采用硅橡胶密封，确保不会漏气。所述培养柱外设置固定支架，固定培养柱。所述培养柱材质为有机玻璃。所述装置中设有多个培养柱，所述供气装置上连接气体分流阀，供气装置通过气体分流阀将气体均匀分散至不同培养柱中。设置多个培养柱可便于同时进行多组实验。本技术的装置能够模拟不同强度蓝藻分解现象对温室气体释放的影响，所述温室气体指甲烷、二氧化碳等通常意义的温室气体。本技术通过模拟自然环境中的藻类生长，并采用两种供气装置实现氧气浓度的调节，测定不同氧气梯度对蓝藻分解时对温室气体产生和释放的影响。附图说明图1是本技术的装置结构示意图；图中：1、纯氧供气装置；2、氮气供气装置；3、流量计；4、三通阀；4a、第一三通阀；4b、第二三通阀；4c第三三通阀；5、曝气砂头；6、感温加热器；7、培养柱；8、水箱；9、沉积物层；10、上覆水层。具体实施方式实施例1本实施例具体说明本技术的装置结构。如图1所示的装置，包括培养柱7、温控装置和供气装置；培养柱7内从下至上依次为沉积物层9、上覆水层10和气体层；培养柱7外设置固定支架，固定培养柱7；培养柱7上端通过橡胶塞封闭，橡胶塞上开设贯通孔，软管穿过所述贯通孔连接培养柱7气体层和培养柱7外的供气装置，橡胶塞和软管间采用硅橡胶密封；供气装置包括纯氧供气装置1和氮气供气装置2，本实施例中采用氧气罐1和氮气罐2；培养柱7上覆水层10处侧壁设有进气孔，氧气罐1通过进气软管连接进气孔，向上覆水层10通氧；氮气罐2经所述软管向气体层通氮气；进气软管、第二软管上设有流量计3；温控装置包括水箱8和感温加热器6，感温加热器6放置于水中进行恒温控制，培养柱放置于水箱8中，水箱8内水面与上覆水水面齐平。软管上设有三通阀4，橡胶塞上开设第一贯通孔和第二贯通孔；第一贯通孔连接第一软管，第一软管上设置第一三通阀4a，用于平衡气压；第二贯通孔连接第二软管，第二软管上设置第二三通阀4b，连接培养柱7外的供气装置。第二软管上还设有第三三通阀4c，氮气罐2依次经第三三通阀4c、第二三通阀4b连接气体层。进气软管位于上覆水层10一端设有曝气砂头5，氧气罐1经曝气砂头5向上覆水层10供气。当采用多个培养柱7进行实验时，可在供气装置上连接气体分流阀，通过气体分流阀将气体均匀分散至不同培养柱7中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置，其特征在于，包括培养柱、温控装置和供气装置；所述培养柱内从下至上依次为沉积物层、上覆水层和气体层；培养柱上端通过橡胶塞封闭，橡胶塞上开设贯通孔，软管穿过所述贯通孔连接培养柱气体层和培养柱外的供气装置；所述供气装置包括纯氧供气装置和氮气供气装置；培养柱上覆水层处侧壁设有进气孔，纯氧供气装置通过进气软管连接进气孔，向上覆水层通氧；氮气供气装置经所述软管向气体层通氮气；所述温控装置用于调节培养柱温度。

【技术特征摘要】
1.一种模拟蓝藻分解对温室气体产生和释放的影响的装置，其特征在于，包括培养柱、温控装置和供气装置；所述培养柱内从下至上依次为沉积物层、上覆水层和气体层；培养柱上端通过橡胶塞封闭，橡胶塞上开设贯通孔，软管穿过所述贯通孔连接培养柱气体层和培养柱外的供气装置；所述供气装置包括纯氧供气装置和氮气供气装置；培养柱上覆水层处侧壁设有进气孔，纯氧供气装置通过进气软管连接进气孔，向上覆水层通氧；氮气供气装置经所述软管向气体层通氮气；所述温控装置用于调节培养柱温度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述软管上设有三通阀。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述橡胶塞上开设第一贯通孔和第二贯通孔；第一贯通孔连接第一软管，第一软管上设置第一三通阀，用于平衡气压；第二贯通孔连接第二软管，第二软管上设置第二三通阀，连接培养柱外的供气装...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐千，邢鹏，薛校风，
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