一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统，包括静态培养箱、多通道自动集气装置及供压供水装置，其中静态培养箱内部密封培养水生植物，该静态培养箱的进水端设于箱内液面之下且连接供压供水装置，且静态培养箱的气体采样端设于箱内液面之上且连接多通道自动集气装置；供压供水装置定时定量向静态培养箱内供水并挤压箱内液面之上的气体进入多通道自动集气装置；该静态培养系统可有效保证不向静态培养箱引入新的气体、液体及固体杂质，且可定量、定时精确控制采气量，实现水生植物全生命周期碳排碳汇量的全自动取样功能。样功能。样功能。

【技术实现步骤摘要】
一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统


[0001]本专利技术涉及环境监测
，尤其涉及一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统。

技术介绍

[0002]当前，为实现碳达峰和碳中和的目标，需对城市水体进行综合治理，且随着城市黑臭水体整治工作推进和效果逐步显现，发挥水体碳汇作用已提上城市建设工作日程。目前对于城市河湖的碳汇量计算没有一个明确的计量方法，又因为我国目前水体生态化建设要求，水生植物种植是其中最重要的部分。所以明确水生植物碳汇当量，就是明确城市水体的碳汇量，这个当量对于指导实际工程具有很大价值。
[0003]水生植物可以吸收水体中的二氧化碳，降低水体中的二氧化碳浓度，由于在一定温度和大气压强下，水体中的二氧化碳浓度相对稳定，因此，空气中的二氧化碳会向水中进行溶解，进而促进了水体碳汇。
[0004]因此，如何设计一种培养装置，便于进行水体碳汇量试验的采样及测算，便成为本领域人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统，该静态培养系统可有效保证不向静态培养箱引入新的气体、液体及固体杂质，且可定量、定时精确控制采气量，实现水生植物全生命周期碳排碳汇量的全自动取样功能。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统，包括静态培养箱、多通道自动集气装置及供压供水装置，其中静态培养箱内部密封培养水生植物，该静态培养箱的进水端设于箱内液面之下且连接供压供水装置，且静态培养箱的气体采样端设于箱内液面之上且连接多通道自动集气装置；供压供水装置定时定量向静态培养箱内供水并挤压箱内液面之上的气体进入多通道自动集气装置；多通道自动集气装置包括涡轮聚风筒、导气管、导气通路、多联多通阀及集气袋；导气管固设在静态培养箱的侧壁上，导气管的两端均连通箱内液面之上的气腔，其中导气管的一端设置涡轮聚风筒，且导气管上并联连通有多个导气通路；导气通路上设有多联多通阀，导气通路的末端密封绑扎集气袋。
[0008]优选的，供压供水装置包括步进电机、电动套管推杆、水柱桶及滑动活塞；步进电机及水柱桶均固设在静态培养箱的外壁上，该步进电机的输出端动力连接多根电动套管推杆；电动套管推杆的动力输出端轴向延伸至水柱桶内部并固接滑动活塞；水柱桶的底部设有连通静态培养箱的导水管，该导水管上设有开关电磁阀。
[0009]优选的，静态培养箱内部由下至上依次设有营养液层、海绵防渗层、底泥层、水体层及空气层，其中营养液层填装在静态培养箱底部，该营养液层的顶部固定封装海绵防渗
层；海绵防渗层包括缓释板，该缓释板上设有垂向贯通的漏孔，且缓释板的顶面及底面上均覆盖有海绵层；底泥层铺设在海绵防渗层上，且底泥层的上部高度调节连接第一培养板；水体层的上部高度调节连接第二培养板，且水体层的水面上方留设空气层。
[0010]优选的，静态培养箱的底泥层及水体层中均设有温度和水质检测传感器，且静态培养箱的水体层中还设有促进水体循环的水泵，以及为水体供氧的曝气头；曝气头的底部为第一培养板上固定的沉水植物曝气，该曝气头上固设有向上延伸至第二培养板位置的曝气导管；曝气导管为为第二培养板上限位的沉水植物曝气。
[0011]优选的，静态培养箱的上部高度调节连接第三培养板，且静态培养箱的顶部开口处密封设置盖板；盖板底面上固设有多根全光谱灯管。
[0012]本专利技术的优点和技术效果是：
[0013]本专利技术的一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统，通过多通道自动集气装置及供压供水装置协作，实现静态培养箱中气体定时、定量采集功能；首先，静态培养箱内水体与供压供水装置内水体常态连通，避免向静态培养箱内注水时引入新的液态或固态杂质；其次，曝气头向静态培养箱内注入净化空气实现曝气功能，避免引入新的气态杂质(曝气过程中供压供水装置吸取部分静态培养箱中水体，避免静态培养箱中空气层气压增大，实现空气层气压的微调)；最后，气体采集过程中由供压供水装置向静态培养箱中注水，使静态培养箱中的空气层增压，并通过定时开启多联多通阀的方式，向多通道自动集气装置的集气袋内注入箱内气体，其中多通道自动集气装置的导气管由涡轮聚风筒的风力作用，使导气管内部气体与静态培养箱中的空气层实时循环连通，提高采样精度且避免余气误差。
[0014]本专利技术的一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统，采用既精确又温和的方式，在保证不引入新杂质的基础上，尽量不影响现有的植物生长过程，且设计了一套可以精确控制采气量的装置，实现多通道定时自动气体采集功能，可以根据预设好的集气顺序，配合静态培养箱进行集气工作，且多通道自动集气装置设置多个集气袋，达到不需要工作人员值守的情况下自动集气的功能。
[0015]另外，本专利技术种植水生植物的第一、第二及第三培养板均可以上下调节高度，改变更适宜不同种类水生植物生长的水体深度及其与底泥接触面积的环境因素，适应更多种类的水生植物；另外，静态培养箱中可以添加水生植物生长营养液，保证及促进测试阶段水生植物的营养需求，避免由于测试时间较长导致植物凋亡带来的误差。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的静态培养箱主体及内部构造示意图；
[0017]图2为本专利技术中供压供水装置及控制集成箱的构造示意图；
[0018]图3为本专利技术中供压供水装置的剖视图(排水姿态)；
[0019]图4为本专利技术中供压供水装置的剖视图(吸水姿态)；
[0020]图5为本专利技术中多通道自动集气装置的内部结构示意图；
[0021]图6为本专利技术的立体结构总图。
[0022]图中：1
‑
静态培养箱；2
‑
全光谱灯管；3
‑
曝气导管；4
‑
第一培养板；5
‑
缓释板；6
‑
盖板；7
‑
第二培养板；8
‑
第三培养板；9
‑
导气管；10
‑
水泵；11
‑
曝气头；12
‑
控制集成箱；13
‑
步进
电机；14
‑
电动套管推杆；15
‑
导气通路；16
‑
滑动活塞；17
‑
水柱桶；18
‑
开关电磁阀；19
‑
导水管；20
‑
多联多通阀；21
‑
涡轮聚风筒；22
‑
集气袋；23
‑
多通道自动集气装置；24
‑
供压供水装置。
具体实施方式
[0023]为能进一步了解本专利技术的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统，其特征在于：包括静态培养箱、多通道自动集气装置及供压供水装置，其中静态培养箱内部密封培养水生植物，该静态培养箱的进水端设于箱内液面之下且连接供压供水装置，且静态培养箱的气体采样端设于箱内液面之上且连接多通道自动集气装置；所述供压供水装置定时定量向静态培养箱内供水并挤压箱内液面之上的气体进入多通道自动集气装置；所述多通道自动集气装置包括涡轮聚风筒、导气管、导气通路、多联多通阀及集气袋；所述导气管固设在静态培养箱的侧壁上，导气管的两端均连通箱内液面之上的气腔，其中导气管的一端设置涡轮聚风筒，且导气管上并联连通有多个导气通路；所述导气通路上设有多联多通阀，导气通路的末端密封绑扎集气袋。2.根据权利要求1所述的一种水生植物碳排碳汇量测定自动取样静态培养系统，其特征在于：所述供压供水装置包括步进电机、电动套管推杆、水柱桶及滑动活塞；所述步进电机及水柱桶均固设在静态培养箱的外壁上，该步进电机的输出端动力连接多根电动套管推杆；所述电动套管推杆的动力输出端轴向延伸至水柱桶内部并固接滑动活塞；所述水柱桶的底部设有连通静态培养箱的导水管，该导水管上设有开关电磁阀。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田腾飞，黄鹏，孙永利，张玮嘉，张岳，赵青，李鹤男，范波，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：