专利名称：水面温室气体排放测量漂浮箱的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种水面温室气体排放测量漂浮箱，能在水库、河流、池塘、湖泊等静止或流动水体的水面进行温室气体排放量测量的装置，能对水-气界面N20、C02、CH4等温室气体排放速率的快速准确测量，属于环境监测领域。
背景技术：
目前测量水面温室气体排放速率最常用的方法是静态箱法，它通过在水体表面放置一个顶部密封的有机玻璃箱或者PVC箱体，箱体表层裹有锡箔纸，外部放置与汽车内胎大小的轮胎或者泡沫以便浮于水面，箱体外侧有固定绳用于固定箱体于水面上方，箱体上方有采样孔，箱体底部中通，收集表层水体以扩散方式排放的温室气体。静态箱法由于成本低、方便拆卸与携带，便于与在线分析仪器联接实现实时监测，得到广泛应用，但该方法也存在明显的缺点1)箱体没有统一的设计标准，不同规格以及箱体内不同的气体混合方式，可能导致观测结果的偏差；2)箱体对观测对象有扰动，改变了水体表面空气的自然湍流状况，尤其是当箱体置于水面上方时，会改变观测水面上方的压力，这可能影响水体与大气之间的气体交换过程，使测得的结果偏离真实情况；3)在有风或流动水体的观测条件下，箱体与表层水体的摩擦引起的扰动，可能导致额外的温室气体排放，影响观测结果的准确性。4)静态箱方法通常只能获得点上的通量数据，通过点数据估算河段温室气体排放速率与通量存在很大的误差。
发明内容为了克服现有技术的上述不足，本实用新型的目的是要提供一种水面温室气体排放测量漂浮箱，是一种便携、准确测定水面温室气体排放的漂浮箱。为了达到这一目的所采取的技术方案包括一种水面温室气体排放测量漂浮箱， 箱体的底部中通，箱体外侧设有漂浮装置，箱体上设有气样孔，箱体周边裹有锡箔反光材料层，其特征在于，该箱体上方还设有一个圆形通气孔，所述圆形通气孔设有配套软塞。本实用新型的优化方案有箱体两端连有固定绳；所述气样孔上设有采样垫；设有与所述气样孔及采样垫配套的双向采样针。换言之，本实用新型是一种用PVC材料制作的底部中通箱体，箱体外侧设有漂浮装置，箱体两端连有固定绳，箱体上设有带采样垫的气样孔，所述气样孔用双向针采样，箱体周边裹有锡箔反光材料层，箱体上方还有一个圆形通气孔，所述通气孔有配套软塞。本实用新型与传统静态采样箱相比，具有以下优点1)箱体上方有一个圆形通气孔，当箱体放置于水面上方时，箱体内部与外部连通，因而不会改变观测水面压力，对水面产生的扰动达到最小，使水面环境尽量维持原有状态。放置箱体之后再用软塞将通气孔密封，采集气体样本；2)箱体两端连有固定绳，能适应水面不同流动情况，可固定可漂流。固定时，两端连有固定绳比一端连有固定绳的箱体固定更方便、更稳定；当随水漂流时，将相邻箱体两两相连依次放入水体，人只需通过延长绳拉着最后一个箱体的一端，在岸边行走以跟上箱体的漂浮速度。测样时，只需缓慢将箱体依次拉近岸边即可采样。3)箱体设计较小，箱内气体混合时间短，受水面风力作用的影响也小；4)箱体采用PVC材料以及周边裹有锡箔反光材料，具有良好的隔热性，可有效避免长时间测量下箱体内外温差过大。本实用新型是在已有的静态箱基础上进行改进，克服了静态箱不适用于流动水体，只能获得点上通量数据的缺陷；同时通过箱体上方通气孔的方法，大大减少了箱体置于水面上方时引起的压力变化，因而提高了测量精度。
图1为本漂浮箱框架示意图。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，PVC材料制作的底部中通的圆环形箱体1，厚度为3mm，箱体的半径为15cm，高12cm，箱盖比箱体略大，两端系有固定绳3，箱体四周附有胶体粘贴的厚度为IOcm的圆环泡沫漂浮体2，箱体上端有一个一个圆形通气孔5和带有采样垫的采样孔4.采样时，小心将漂浮箱置于水中，箱体下端没于水下约2cm，用配套软塞将圆形通气孔5密封，然后用双向采样针一头插入采样孔4，另一头插入事先准备好的真空采样瓶， 待真空瓶气压和箱体压力平衡后，收回采样瓶，拔出双向采样针。以此方法每隔10分钟左右采样一次，连续采样5次作为一个重复序列，通过样品的浓度差和采样时间间隔可以计算水体的温室气体排放速率。每个序列采完后，把软塞拿开以平衡空气，收起收起箱。定点采样时，将两固定绳或悬挂上方，或栓于两边；流动采样时，将相邻箱体通过固定绳两两相连，若干只箱体构成测量漂浮箱组，依次放入水体，人只需通过延长绳拉着最后一个箱体的一端，在岸边行走以跟上箱体的漂浮速度。测样时，只需缓慢将箱体依次拉近岸边即可采样。在监测过程中，需要同步测量水域风速、气温、水温、大气压力、水体的物理化学指标，用以计算水-气界面温室气体通量及其影响因素。
权利要求1.一种水面温室气体排放测量漂浮箱，箱体的底部中通，箱体外侧设有漂浮装置，箱体上设有气样孔，箱体周边裹有锡箔反光材料层，其特征在于，该箱体上方还设有一个圆形通气孔，所述圆形通气孔设有配套软塞。
2.根据权利书要求1所述的水面温室气体排放测量漂浮箱，其特征在于，所述箱体两端连有固定绳。
3.根据权利书要求1或2所述的水面温室气体排放测量漂浮箱，其特征在于，所述气样孔上设有采样垫。
4.根据权利书要求3所述的水面温室气体排放测量漂浮箱，其特征在于，设有与所述气样孔及采样垫配套的双向采样针。
5.根据权利书要求2、之一所述的水面温室气体排放测量漂浮箱，其特征在于，相邻箱体通过固定绳两两相连，若干只箱体构成测量漂浮箱组。
专利摘要水面温室气体排放测量漂浮箱，箱体的底部中通，箱体外侧设有漂浮装置，箱体上设有气样孔，箱体周边裹有锡箔反光材料层，其特征在于，该箱体上方还设有一个圆形通气孔，所述圆形通气孔设有配套软塞。本实用新型与传统静态采样箱相比，具有以下优点箱体内部与外部连通，不会改变观测水面压力；放置箱体之后再用软塞将通气孔密封，采集气体样本；箱体两端连有固定绳，流动采样时，将相邻箱体通过固定绳两两相连，若干只箱体构成测量漂浮箱组，依次放入水体，人只需通过延长绳拉着最后一个箱体的一端，在岸边行走以跟上箱体的漂浮速度。能适应水面不同流动情况，可固定可漂流。本实用新型明显提高了测量精度。
文档编号G01N1/38GK202101879SQ201120210689
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者夏永秋, 李晓波, 李跃飞, 颜晓元 申请人:中国科学院南京土壤研究所