[发明专利]研究海‑气气体交换速度实验的气体交换水槽及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于研究海-气气体交换速度实验的装置，具体来说是一种基于悬浮物浓度变化的气体交换水槽，属于海-气气体交换实验装置技术领域。

背景技术

现有技术中有用于探测微生物对海-气气体交换控制的密封的气体交换水槽，以及用于探讨海水表面活性剂在海-气交换中的作用的气体交换水槽。例如：

Upstill Goddard et al.(2003)设计的用于探测微生物对海-气气体交换控制的密封的气体交换水槽，以及Schneider-Zapp et al.(2014)设计的一个用于探讨海水表面活性剂在海-气交换中的作用的气体交换水槽。(Upstill Goddard,R.C.,et al.,Bacterioneuston control of air water methane exchange determined with a laboratory gas exchange tank.Global biogeochemical cycles,2003.17(4).Schneider-Zapp K.,Salter M.E.,Upstill-Goddard R.C.An automated gas exchange tank for determining gas transfer velocities in natural seawater samples[J].Ocean Science Discussions,2014,11(1):693-733.)

这些气体交换水槽在实验的过程中存在以下问题：

由于海水中悬浮物浓度的变化会对实验结果造成一定的影响，而气体交换水槽工作中采用密闭的形式。现有技术在实验进行过程中无法在保持密闭的状态下添加实验所需的悬浮物和盐度，进而无法进行悬浮物浓度和盐度对气体交换速度的影响的测量；或者添加悬浮物导致实验数据的不精确，且会浪费昂贵的示踪气体。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：现有的研究海-气气体交换速度实验的气体交换水槽，在实验进行过程中无法在保持密闭的状态下添加实验所需的悬浮物和盐度，进而无法进行悬浮物浓度和盐度对气体交换速度的影响的测量；或者添加悬浮物导致实验数据的不精确，且会浪费昂贵的示踪气体。

本发明采用以下技术方案：

一种研究海-气气体交换速度实验的气体交换水槽，在气体交换水槽的顶部分别设置泥沙盒a、盐盒b；所述泥沙盒a与盐盒b各自设有组合式的分装盒3，各个分装盒3上部通过控制线密封柱4与外部控制电路板1连接；各个分装盒3的侧面固定设置舵机2，舵机2的控制导线通过控制线密封柱4与外部控制电路板1连接；所述舵机2的主轴上连接设置档杆201，档杆201挡住分装盒3的可向下自由打开的翻板301；各个分装盒3内均放置定量的泥沙或盐；所述外部控制电路板1位于气体交换水槽外，分装盒3位于气体交换水槽内，控制线密封柱4与气体交换水槽顶板之间呈密封结构；操控外部控制电路板1，根据设定的时间依次打开各个翻板301，对泥沙、盐进行定时、定量的逐渐添加，记录对应时间对应定量的泥沙、盐的条件下的实验数据。

进一步的，所述组合式的分装盒呈矩形体结构，各个分装盒3也呈矩形体结构。

更进一步的，所述分装盒3的设为并列的两排，每排三个，共六个。

更进一步的，所述外部控制电路板1与外部的控制系统连接，通过设定程序定时自动实施各个舵机2的转动开启。

一种上述的气体交换水槽的使用方法，包括以下步骤：

A)泥沙盒a与盐盒b各自的分装盒3内装有定量的泥沙或盐；

B)实验过程中根据实验需要适时打开对应的舵机2的档杆201，向水槽内释放定量的泥沙和/或盐；

C)获取并记录不同悬浮物浓度、盐度条件下的气体交换速度实验的实验数据。

进一步的，步骤A)之前，按照实验设定的浓度梯度计算每个分装盒里面该放多少量的泥沙或者盐。

本发明的有益效果在于：

1)在海-气气体交换速度实验的过程中，在全密封状态下可以定时、定量的添加盐和泥沙，从而便于测量和研究盐度和悬浮物浓度对实验数据的影响。

2)实验数据准确。

3)悬浮物添加是不会浪费昂贵的示踪气体。

4)结构简单，操控方便。

5)在现有技术上进行改进实施比较方便。

6)通过控制线密封柱实现良好的密封结构。