一种用于原位营养物添加实验的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于原位营养物添加实验的装置和方法。所述装置的浮游植物分离箱内壁上分别设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述第一卡槽用于安装浮游植物网的一侧边，第二卡槽用于安装隔板的一侧边，第三卡槽用于安装所述浮游植物网、隔板的另一侧边；所述浮游植物分离箱的下部设有与水体收集箱相连的第二出液口，所述第一出液口与浮游植物箱相连，所述浮游植物箱内设有叶绿素检测器和带有滤膜的出水口。利用本装置能够将原始水样中的浮游植物与原水体分离，不改变原水体的营养状态和浮游植物的组成，并可定量分装用于后续实验。本发明专利技术技术原理简单，便于设置对照，制作简易，操作方便，具有实用性，可较好的应用于相关试验研究中。

A device and method for in situ nutrient addition experiment

【技术实现步骤摘要】
一种用于原位营养物添加实验的装置和方法
本专利技术属于水环境水生态研究治理中水体原位实验设备的领域，具体涉及一种用于原位营养物添加实验的装置和方法。
技术介绍
多年以来河湖库水体的富营养化和水华现象受到广泛关注，大量研究表明可能影响浮游藻类生长的因素包括营养物(包括各类生长因子，如营养盐等)、光照、温度和水动力条件，其中，营养物是藻类生长的基础，营养物含量不足时会对藻类生长产生限制作用。研究并掌握水体营养物的动态变化，识别水体浮游藻类生长的营养物限制因子，有助于明确流域营养负荷削减量，制定更加明确的流域水污染防治目标，进而缓解水体富营养化或防控水华，针对相关问题已开展了众多的研究工作。在研究工作中，目前原位营养物添加实验由于其原位性，可在短期内识别限制营养物，在国内外应用广泛。然而，在实验中存在需要多种实验对照情况，如在实验中需要仅稀释叶绿素a浓度，但需要保持原水体浓度，或者为研究不同区域的水体的限制因子，需要控制实验单因子变量，即取不同区域的水体，但是控制浮游植物初始结果组成及浓度一致等情况。然而，现有的实验装置中，多为针对浮游植物的采样、分离、计数或浓缩的装置，或连续培养恒化装置，如专利CN205879906U公开了一种便携式海水营养盐加富培养的现场实验装置，专利CN208155976U公开了一种船载海水营养盐加富围隔培养的现场实验装置，等等。因此，需要一种装置和方法既能用于实验最初的藻水分离工作，同时也能够将水样和浮游植物按照定量要求加入实验培养的容器中，这对相关研究有重要意义。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于原位营养物添加实验的装置，能够用于原位营养物添加实验最初的藻水分离工作，可将采集的原始水样中的浮游植物与原水体分离，不改变原水体的营养状态和浮游植物的组成，并可定量分装用于后续实验，分离出来的浮游植物可根据需要定量(如叶绿素浓度)，进而用于下一步实验。本专利技术技术原理简单，便于设置对照，制作简易，操作方便，具有实用性。本专利技术的另一目的在于提供上述装置的使用方法。上述目的是通过以下技术方案予以实现的。一种用于原位营养物添加实验的装置，包括进样部、浮游植物分离箱、浮游植物箱和水体收集箱，所述浮游植物分离箱内壁上分别设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述第一卡槽用于安装浮游植物网的一侧边，第二卡槽用于安装隔板的一侧边，第三卡槽用于安装所述浮游植物网、隔板的另一侧边；所述浮游植物分离箱相对的两侧分别设有进水口、第一出液口，所述第一卡槽位于进水口左右两侧，所述浮游植物网将进水口分隔成上下两部分；所述第二卡槽位于进水口下方，第三卡槽位于第一出液口下方，所述第二卡槽的中心位置高于第三卡槽的中心位置；所述浮游植物分离箱的下部设有与水体收集箱相连的第二出液口，所述第一出液口与浮游植物箱相连，所述浮游植物箱内设有叶绿素检测器和带有滤膜的出水口；所述进水口、出水口、第一出液口、第二出液口处均设有阀门。上述装置中，浮游植物网由第一卡槽、第三卡槽固定，隔板由第二卡槽、第三卡槽固定；所述第一卡槽、第二卡槽的结构可以采用现有的用于固定网板的卡槽结构，所述第三卡槽可以为上、下双卡槽的结构，上卡槽用于固定浮游植物网，下卡槽用于固定隔板；第三卡槽也可以为上部带有铰链的卡槽结构，所述浮游植物网通过铰链与第三卡槽活动且可拆卸连接，第三卡槽的下部卡槽结构用于固定隔板。本专利技术首先在浮游植物分离箱中安装浮游植物网，通过进样部向浮游植物分离箱中通入水体样品，由浮游植物网将浮游植物拦截，原水体通过浮游植物分离箱后由水体收集箱保存，然后安装隔板，通过第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽位置的设定，从进水口通入的去离子水可从浮游植物网上方和下方冲刷浮游植物网，由于隔板与浮游植物网由进水口到第一出液口的方向逐渐靠近直至相交，水流力的作用能够更好的将网上的浮游植物充分的冲入浮游植物箱中；所述隔板的作用为用去离子水冲洗浮游植物网时，控制水体全部进入浮游植物箱。浮游植物箱内的滤膜为仅允许水分子通过，通过叶绿素检测器可以对浮游植物定量调整，用于后续实验。具体来说，根据实验或研究需要，当浮游植物网上的浮游植物经冲洗进入浮游植物箱后，要达到所需要的叶绿素浓度，若浮游植物箱箱体内浓度偏高，则可继续从进水口加入去离子水进行稀释，若浓度偏低，则由浮游植物箱的出水口排除去离子水，从而获得目标浓度，但不改变浮游植物的结构。本专利技术上述装置，通过浮游植物箱收集浮游植物，方便调控叶绿素浓度，通过水体收集箱保持原水体浓度，不改变原水体的营养状态和浮游植物的组成，并可定量分装，针对不同的实验需求方便的进行后续实验，如多种实验对照、单因子变量等实验。所述第二卡槽的中心位置高于第三卡槽的中心位置，即隔板平面的安装角度为向第一出液口倾斜，所述浮游植物网在隔板上方，浮游植物网的倾斜角度大于所述隔板。优选的，所述隔板平面的安装角度为3～5度。优选的，所述进样部内设有第四卡槽，用于安装可拆卸的浮游动物网；所述进样部位于所述浮游植物网上方靠近进水口的位置。更优选的，所述进样部为一锥形漏斗，所述第四卡槽位于锥形漏斗圆锥部分的中部。根据实验需要，既可安装浮游动物网，也可拆卸；更优选的，所述浮游动物网的孔径为0.20mm。优选的，所述第一卡槽与进水口中心的高度平齐；即第一卡槽和浮游植物网将进水口平分为上下两部分。优选的，所述进水口中心位于浮游植物分离箱上部距顶端1/3处；所述第一出液口略低于进水口位置，优化装置整体结构布局。优选的，所述第二卡槽、第三卡槽分别位于进水口、第一出液口底端。实验时，可以根据所需比例分别取水体收集箱和浮游植物箱的液体体积，然后混合即可用于后续实验操作，为更加便于定量分装，优选的，所述第二出液口与水体收集箱之间还设有流量计。更优选的，所述流量计用于控制管路上的阀门，定量设置排出水体的体积，流量计根据设置自动计算控制该阀门启闭。此时，可直接将调整好浮游植物浓度的液体加入水体收集箱内混合均匀即可用于后续实验。为了使浮游植物箱均匀混合，优选的，所述浮游植物箱内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括固定卡口、固定支架、自动旋转盘、搅拌棒和支撑部，所述自动旋转盘通过支撑部固定在浮游植物箱顶部，所述搅拌棒通过固定卡口与所述自动旋转盘活动连接；所述固定卡口处连接有在竖直方向上可伸缩调节的固定支架，所述固定支架的下端与搅拌棒相连，用于控制搅拌棒的扰动范围。固定支架的上端随所述自动旋转盘、固定卡口同步转动，下端调节竖直方向上的长短，从而调节搅拌棒自由端的扰动半径。更优选的，所述搅拌棒为PVC材质，具有不易碎的特点。所述自动旋转盘为现有装置，可调节转速，利用自动旋转盘和固定支架可综合控制扰动强度。优选的，所述叶绿素检测器包括叶绿素显示器和叶绿素探头，所述叶绿素显示器用于实时显示叶绿素探头的监测结果。具体的，所述叶绿素检测器可以为现有的叶绿素a检测器。优选的，所述叶绿素检测器还带有蜂鸣器，通过预先在叶绿素检测器设定某一叶绿素定值，当浮游植物箱箱体中的叶绿素达到该值后，叶绿素检测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于原位营养物添加实验的装置，其特征在于，包括进样部、浮游植物分离箱、浮游植物箱和水体收集箱，所述浮游植物分离箱内壁上分别设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述第一卡槽用于安装浮游植物网的一侧边，第二卡槽用于安装隔板的一侧边，第三卡槽用于安装所述浮游植物网、隔板的另一侧边；所述浮游植物分离箱相对的两侧分别设有进水口、第一出液口，所述第一卡槽位于进水口左右两侧，所述浮游植物网将进水口分隔成上下两部分；所述第二卡槽位于进水口下方，第三卡槽位于第一出液口下方，所述第二卡槽的中心位置高于第三卡槽的中心位置；所述浮游植物分离箱的下部设有与水体收集箱相连的第二出液口，所述第一出液口与浮游植物箱相连，所述浮游植物箱内设有叶绿素检测器和带有滤膜的出水口；所述进水口、出水口、第一出液口、第二出液口处均设有阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于原位营养物添加实验的装置，其特征在于，包括进样部、浮游植物分离箱、浮游植物箱和水体收集箱，所述浮游植物分离箱内壁上分别设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述第一卡槽用于安装浮游植物网的一侧边，第二卡槽用于安装隔板的一侧边，第三卡槽用于安装所述浮游植物网、隔板的另一侧边；所述浮游植物分离箱相对的两侧分别设有进水口、第一出液口，所述第一卡槽位于进水口左右两侧，所述浮游植物网将进水口分隔成上下两部分；所述第二卡槽位于进水口下方，第三卡槽位于第一出液口下方，所述第二卡槽的中心位置高于第三卡槽的中心位置；所述浮游植物分离箱的下部设有与水体收集箱相连的第二出液口，所述第一出液口与浮游植物箱相连，所述浮游植物箱内设有叶绿素检测器和带有滤膜的出水口；所述进水口、出水口、第一出液口、第二出液口处均设有阀门。


2.根据权利要求1所述的一种用于原位营养物添加实验的装置，其特征在于，所述进样部内设有第四卡槽，用于安装可拆卸的浮游动物网；所述进样部位于所述浮游植物网上方靠近进水口的位置。


3.根据权利要求1所述的一种用于原位营养物添加实验的装置，其特征在于，所述第一卡槽与进水口中心的高度平齐。


4.根据权利要求1所述的一种用于原位营养物添加实验的装置，其特征在于，所述进水口中心位于浮游植物分离箱上部距顶端1/3处。


5.根据权利要求1所述的一种用于原位营养物添加实验的装置，其特征在于，所述第二卡槽、第三卡槽分别位于进水口、第一出液口底端。


6.根据权利要求1所述的一种用于原位营养物添加实验的装置，其特征在于，所述第二出液口与水体收集箱之间还设有流量计。


7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亚男，李一平，赖秋英，罗凡，朱雅，程一鑫，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32