[发明专利]自然淡水浮游生物微宇宙体系构建装置及方法在审

专利信息
申请号: 201910715123.6 申请日: 2019-08-05
公开(公告)号: CN110408517A 公开(公告)日: 2019-11-05
发明(设计)人: 白雪;朱琳;冯剑丰;陈继淼 申请(专利权)人: 南开大学
主分类号: C12M1/00 分类号: C12M1/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/04;A01K61/20;A01K63/00;A01K63/06;A01K63/04
代理公司: 成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙) 51241 代理人: 胡文莉
地址: 300350 天津市津*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 自然淡水 宇宙 浮游生物 体系构建 纤维素 培养基 取样 光照控制装置 实时监测系统 温水循环系统 含量控制 水体环境 可比性 溶解氧 适应期 营养盐 补充 构建 烧杯 配制 自然环境 水体 物种 研究
【说明书】:

发明提供自然淡水浮游生物微宇宙体系构建装置及方法,利用烧杯构建体系微宇宙系统,水体环境为利用自然淡水配制的培养基,并添加纤维素,自然淡水取自自然环境的水体,浮游生物为自然淡水中存在的物种;利用自然淡水浮游生物微宇宙体系构建装置的控温水循环系统、光照控制装置和溶解氧含量控制与实时监测系统使微宇宙体系始终处于稳定的环境条件;微宇宙体系运行37d,其中0d‑9d为适应期,9‑37d为实验期;每周取样两次,每次取样100‑200mL进行相关指标的测定,及时补充纯水。本发明通过添加培养基与纤维素,更加便捷的实现了自然淡水微宇宙体系营养盐的全面补充,并在一定程度上提高了不同研究结果间的可比性。

技术领域

本发明属于生态学技术领域,具体涉及一种自然淡水浮游生物微宇宙体系构建装置及方法。

背景技术

微宇宙(Microcosm)是指小生态系统或者是在实验室模拟的生态系统。与常规毒性试验相比,微宇宙可提供更多的信息,包括:污染物的间接效应,微宇宙系统内的补偿效应和污染物影响的季节变化等。微宇宙技术是在可控条件下进行生态系统水平研究的有效手段,考虑了种内和种间关系,更接近真实的自然环境。保护高层次的生态组织(群落,生态系统)是环境保护的主要目标,微宇宙技术现已被广泛应用于污染物高层次水平生态风险评价,成为改善风险评估生态现实性的有力工具。

浮游植物是水体环境中的初级生产者,处于营养金字塔的底层,其覆盖广、对环境变化响应敏感,群落结构与水环境因子关系密切。浮游动物作为次级生产者,是水生态系统食物网中的重要环节。浮游动物种类和数量的变化直接或间接地对较其营养等级较高(鱼类)和较低的水生生物(浮游植物)的种类、分布和丰度产生影响。浮游生物在水生态系统中具有独特的生态功能,可作为指示生物群落,利用浮游生物构建淡水微宇宙系统,对于探究污染物的生态效应具有重要意义。

目前,利用浮游生物微宇宙技术进行污染物的生态风险评价主要依赖人工组合微宇宙与自然微宇宙两种方式。其中,人工组合微宇宙最初的生物群落可控制,简化了自然水体的食物网结构,从而可获得重复性好的结果,但难以将试验结果外推至自然生态系统。想要获得更接近真实环境的生态风险评价结果,解决实际污染问题需要构建基于自然水体的微宇宙体系,但自然水生态系统十分复杂,将其进行室内模拟时难度大、稳定性低。因此,为保证微宇宙体系的正常运行,目前基于自然水体微宇宙体系进行的研究,需要研究者在前期针对各自的试验环境和试验需求进行大量的工作进行培养条件的探究,这种构建方式费时费力、实用性低、适用范围窄。因此,提供一种简单、快捷地构建可稳定健康运行的自然淡水浮游生物微宇宙体系,提高自然微宇宙技术的实用性和适用性是进行污染物生态风险评价的根本保证。

发明内容

本发明提供自然淡水浮游生物微宇宙体系构建装置及方法,通过对比实际微宇宙系统运行期间的环境条件与预设环境条件间的差距,对比微宇宙体系内与自然生态系统浮游生物的种类、数量及群落多样性间的差距,判定构建实验室内自然淡水浮游生物微宇宙的设计方案是否可行。为阐明污染物在群落及以上水平的生态效应,实现污染物高层次生态风险评价提供方法。

具体技术方案为:

一种自然淡水浮游生物微宇宙体系构建装置,控温水循环系统、光照控制装置和溶解氧含量控制与实时监测系统;

所述的控温水循环系统包括水浴缸与温度控制单元;微宇宙体系置于水浴缸中,水浴缸置于不锈钢架上,水浴缸通过管道与温度控制单元相连,管道包括进水管和出水管,进水管置于不锈钢架上,进水管上设有可调节水流大小的水流开关,水箱中的水通过温控机组实现控温,利用喷射泵将恒定温度的水补充到水浴缸内,出水管与温度控制单元相连,用于控制水浴缸内水体总量,一旦水面高于出水管高度,通过压力与增压泵将多余水排出到温度控制单元的水箱中进而重新控温;

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