[实用新型]一种用于测定沉积物—水界面物质交换通量的实验培养装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测定沉积物—水界面物质交换通量的实验培养装置。

背景技术

沉积物—水界面对环境中物质的循环、转移和贮存具有重要的意义，是研究物质生物地球化学过程的重要内容之一。物质一方面通过扩散沉降作用进入沉积物，另一方面在扰动作用下向水中释放或者在微生物作用下以降解物的形式重新进入新生物地化循环过程。沉积物—水界面间物质化学质量的转移、及新物质产生与转移的物质量及机制是目前全球生态环境研究的重要领域。要获取物质交换通量的可信结果，对物质的生物地化循环的各环节进行正确估算，就需要对沉积物—水系统进行模拟培养，设计合理的实验培养系统。而沉积物—水界面的生态环境具有特殊性，既是理化性质的突变区也是物质变化的灵敏区，要进行科学地研究，必须实现模拟培养样品的无扰动采样。此外如何实现多个平行样品的设置及上层水流动的混匀作用，都是研究中需要克服的困难。

现有的实验培养系统使用时需将待测样品包括沉积物和水样装入箱体进行静置培养，不能实现多个样品进行独立的平行实验研究，难以满足科学性的对沉积物—水界面物质通量进行实验测定的需要。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于测定沉积物—水界面物质交换通量的实验培养装置。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为：

一种用于测定沉积物—水界面物质交换通量的实验培养装置，包括可控温的恒温水箱1、可调恒速电机8和模拟培养管3；所述可控温的恒温水箱1内设有至少一个模拟培养管3和主动磁性转子（磁极）5；其中主动磁性转子（磁极）通过传杆与可控温的恒温水箱1外的可调恒速电机8相连；所述模拟培养管3两端设有密封塞，一端带有可自由旋转的被动磁性搅拌转子15的传杆通过上端橡胶塞插入模拟培养管3内。

所述可调恒速电机8与电机控制器10相连，电机控制器10通过十字轴座9与滑杆18相连；所述滑杆18两端通过导轨7固定于可控温的恒温水箱1上端平行设置的两个支架11上。

所述十字轴座9纵轴两端分别连接电机控制器10与滑杆18；横轴两端分别连接可调恒速电机8于定位杆19，定位杆19通过定位螺栓6固定于一个支架11上。

所述至少一个模拟培养管3围绕主动磁性转子（磁极）5排列；主动磁性转子（磁极）5与被动磁性搅拌转子处于同一平面。

所述可控温的恒温水箱1进水口2和出水口4与恒温水循环机连接。

所述传杆连接于可调恒速电机下端的并能够随电机转动恒速旋转的主动磁性转子，为长方形两端分别为N、S极的钕铁硼磁钢。

所述模拟培养管3为材质聚甲基丙烯酸甲酯的透明有机塑料玻璃管两端设有密封塞，一端带有可自由旋转的被动磁性搅拌转子15的传杆通过上端密封塞插入模拟培养管3内；传杆另一端与通过螺栓固定于上端密封塞外。

所述的恒温水箱通过与恒温水循环机连接，使其温度可控在0—40℃范围。

所述的培养管为材质聚甲基丙烯酸甲酯的透明有机塑料玻璃管，上下端开放，实验中以橡胶塞在两端密封，其内的磁性搅拌转子外部包裹有聚四氟乙烯材料，固定连接被动磁性搅拌转子的传杆的螺栓以聚四氟乙烯为材质，上端车有螺纹，通过螺母固定于培养管上端的橡胶塞中心。

所述的恒速可调电机调速范围为30r/min—380r/min。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：由于箱体内可以放置多个沉积物培养管，进行独立的平行实验，实验条件易于统一控制，实验结果的可信性和可比性较高。

由于培养管内的磁转子可以随电机的磁极旋转，实现了培养过程中上层水体的混匀，近似模拟了现实环境中水体的流动性，能够使模拟实验更真实科学的反映现实状况。

由于恒温水箱与恒温水循环机连接，可是实现将模拟实验处于恒温下进行培养，更符合现实环境中温度的要求，并满足培养温度需要恒定的条件。

由于被动磁性搅拌转子以聚四氟乙烯包裹，连接主动磁性转子的螺栓也为聚四氟乙烯，其化学稳定性高，可以减少对培养水体的影响和污染，，而且培养时不会受中心磁极的影响，转动的稳定性提高，且不易受水体的腐蚀，由于培养管是聚甲基丙烯酸甲酯的透明有机塑料制成，有利于样品采集中对沉积物采集高度进行确定以及实验中对培养管内的培养情况进行观察。

本实用新型提供的简便、实用及准确的能够为沉积物—水界面的物质交换通量提供科学的培养装置，进行多个培养样品的平行独立实验，样品的采集能够实现无扰动，实验过程中满足了模拟现场环境的需要，为实测界面的物质交换通量提供了科学数据。提供了一种简便、实用及准确的能用于测定沉积物—水界面物质交换通量的实验培养系统。

附图说明