[发明专利]一种具有稳定同位素标记的温室气体浓度标气的制备装置与方法

权利要求书

1.一种具有稳定同位素标记的温室气体浓度标气的制备装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部边缘开有密封槽(2)，所述密封槽(2)内卡接密封箱(3)的开口端，所述底座(1)顶部放置盆栽(4)，所述盆栽(4)位于密封箱(3)内，所述密封箱(3)的一侧外壁固定套接输气管(10)的一端，所述输气管(10)的另一端连接储气组件(8)，所述输气管(9)上安装送气泵(9)，所述密封箱(3)的侧壁上固定套接采集管(11)，所述密封箱(3)顶板一侧和内腔间安装消耗组件(6)，所述密封箱(3)的顶板量一侧固定套接传感器(7)，所述密封箱(1)的两侧内壁底部均固定安装风扇(5)。

2.根据权利要求1所述的一种具有稳定同位素标记的温室气体浓度标气的制备装置，其特征在于：所述密封槽(2)和密封箱(3)开口端间填充密封用蒸馏水，所述盆栽(4)为花盆内移植自带田地土壤的水稻，所述传感器(7)为CO₂浓度传感器，所述送气泵(9)为蠕动泵。

3.根据权利要求1所述的一种具有稳定同位素标记的温室气体浓度标气的制备装置，其特征在于：两个所述风扇(5)均倾斜向上安装，所述风扇(5)的电线贯穿密封箱(3)的侧壁，所述风扇(5)的电线、消耗组件(6)、传感器(7)、输气管(10)和采集管(11)贯穿密封箱(3)处均通过丁胶密封圈密封，所述采集管(11)和输气管(10)上安装有阀门。

4.根据权利要求1所述的一种具有稳定同位素标记的温室气体浓度标气的制备装置，其特征在于：消耗组件(6)包括接水盘(61)，所述接水盘(61)的顶部两侧均固定连接吊架(63)，所述吊架(63)的顶面紧密贴合密封箱(3)的内腔顶部，所述吊架(3)和接水盘(61)内壁间固定安装海绵板(62)，所述吊架(3)的顶部两端均固定安装连接柱(64)，所述连接柱(64)滑动贯穿密封箱(3)的顶板并通过螺纹结构套接锁紧螺母，所述吊架(63)的顶面中部固定套接进液管(65)，所述进液管(65)的顶面滑动贯穿密封箱(3)的顶板，所述密封箱(3)的顶部安装支架(6)，所述支架(6)的顶部固定安装滴定管(67)，所述滴定管(67)的底部出口通过橡胶管活动套接进液管(65)的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种具有稳定同位素标记的温室气体浓度标气的制备装置，其特征在于：所述储气组件(8)包括原料罐(81)，所述原料罐(81)的侧壁底部固定套接排液管(82)，所述原料罐(81)的侧壁顶部固定套接加料管(83)，所述加料管(83)和排料管(81)上均安装阀门，所述原料罐(81)的顶部固定连接储气袋(85)，所述储气袋(85)的侧壁固定连接输气管(10)，所述原料罐(81)的顶板上开有连通储气袋(85)的通气孔(84)。

6.根据权利要求1至5所述的一种具有稳定同位素标记的温室气体浓度标气的制备装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将移植有水稻的盆栽4放置在底座1上，然后将密封箱3的底部卡接密封槽2，并向密封槽2内注入蒸馏水进行密封，从而形成密闭标记空间；

S2、通过传感器7检测密封箱3内的CO₂浓度，并通过消耗组件6将密封箱3内的原CO₂进行消耗去除，然后通过储气组件8产生并存储同位素标记用¹³CO₂；

S3、通过送气泵9和输气管10将储气组件8内的¹³CO₂缓慢输送都密封箱3内，在盆栽4作用下产生具有稳定同位素标记的温室气体，整个过程通过传感器7实时检测控制密封箱3内的¹³CO₂浓度；

S4、同位素标记后，通过两个风扇5的吹风对流，使得密封箱3内气体混合均匀，将样品真空管通过橡胶管与采集管11连接，打开采集管11的阀门，从而通过真空管抽取密封箱3内气体样品，并每隔一段时间采样一次，从而制得温室气体浓度标气。