专利名称：海洋酸化研究实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实验装置，特别是一种海洋酸化研究实验装置。
背景技术：
2003年,海洋酸化Acidification)这一术语第一次出现在自然杂志中。大气中CO2体积分数持续升高，导致海洋吸收CO2 (酸性气体)的量不断增加,海水pH值下降，这种由大气CO2体积分数升高导致的海水酸度增加的过程被称为海洋酸化。从工业革命以来，海洋大约吸收了三分之一的人为排放的二氧化碳，使表层海水的PH平均值从工业革命开始时的8.2下降到目前的8.1，据政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测，到2100年，海水pH平均值将因此下降约0.3-0.4，至7.8或7.9，到那时，海水酸度将比工业革命开始时约大100% 150%。到目前为止，国内外关于海洋酸化的研究还相当局限。已有的研究内容显示海洋酸化对海洋生物的生存和发展产生巨大影响。海洋酸化对海洋生物幼虫的生长发育影响显著。NannA.Fangue通过研究证明了海洋无脊椎动物(海胆)幼虫对海洋酸化的影响表现的特别敏感。何盛毅通过海洋酸化对马氏珠母贝胚胎和早期幼虫发育的影响研究表明海洋酸化将会对马氏珠母贝早期发育产生不利影响，影响其种群结构。海洋酸化能显著影响海洋生物的钙化过程，这些生物包括:珊瑚虫、软体动物、棘皮动物、有孔虫和钙化藻类。S.Dupont通过研究得出海洋酸化能影响棘皮动物的钙化作用，从而影响其正常的生长和发育。有很多钙化生物是水产养殖的经济种类，如海胆，海参，贝类等。海水酸化将会降低这些物种的钙化率而使其无法正常生长，从而使海水养殖业蒙受巨大损失。海洋酸化对海洋生物具有毒性效应。K.E.Arnold通过研究显示海洋酸化导致的酸中毒和血碳酸过多症对龙虾正常自我平衡功能能够产生影响。海洋酸化会影响海洋生物的生理过程。Shi等研究发现低PH值将降低浮游植物吸收铁元素的能力。海洋酸化通过影响海洋生物的生存和发展，进而影响到海洋生态系统的稳定，同时也会对人类的海洋经济产生影响。鉴于海洋酸化对海洋环境造成如此大的危害及目前国内外对于海洋酸化研究还相对有限，因此现在需要一种能够对海洋酸化进行研究的实验方法或实验装置。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够模拟海洋潮汐运动，并且可以准确控制海水中溶解CO2量的海洋酸化研究实验装置。本发明的技术解决方案是:一种海洋酸化研究实验装置，其特征在于:所述的实验装置由混合气体制备装置和潮汐模拟装置组成，混合气体制备装置包括第一试剂瓶1，第一试剂瓶I内盛放有足量的NaOH溶液，与第一试剂瓶I通过流量计2相连的设有空气泵3，第一试剂瓶I通过导气管与第二试剂瓶4连通，在第二试剂瓶4连通的设置有通过流量计2控制的CO2容器5，第二试剂瓶4内盛装有蒸馏水，第二试剂瓶4还通过导气管与第三试剂瓶6连通，第三试剂瓶6内放有干燥剂，第三试剂瓶6通过导气管与潮汐模拟装置的养殖容器7连通，在第三试剂瓶6和养殖容器7之间的导气管上还设置有CO2分析仪8，与养殖容器7的入水管相接有第一蠕动泵9，与养殖容器7的出水管相接有第二蠕动泵10，而养殖容器7的入水管和出水管均与海水槽11连通，第一蠕动泵9设置为每6小时切换开启和关闭状态，而第二蠕动泵10则处于长开状态，并且第一蠕动泵9的流速为第二蠕动泵10的2倍，在养殖容器7内还铺设有养殖底质，在第一蠕动泵9和第二蠕动泵10同时开启的情况下，充满养殖容器7的时间恰好为6个小时。所述的养殖容器7为多个，并且并联的与第一蠕动泵9和第二蠕动泵10连接。本发明同现有技术相比，具有如下优点:
本发明公开一种海洋酸化研究实验装置，这种装置的结构简单，设计巧妙，布局合理，它可以用于研究海洋酸化对底栖动物生活及对微生态系统中物质循环和能量流动能够产生何种影响，可以揭示海洋酸化如何通过影响底栖动物的生存和活动，进而影响沉积质中物质的生物地球化学循环过程。因此可以说该发明有利于揭示海洋酸化对海洋生态系统产生的影响，对今后相关的研究也起到促进作用。并且它的制作工艺简单，制造成本低廉，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其科研意义十分重要，其市场前景也较为广阔。
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合
本发明的具体实施方式
。如图1所示:一种海洋酸化研究实验装置，该实验装置由混合气体制备装置和潮汐模拟装置两部分组成，混合气体制备装置包括第一试剂瓶1，在第一试剂瓶I内盛装有足量的NaOH溶液，与第一试剂瓶I通过流量计
2相连的设置有空气泵3，而第一试剂瓶I还通过导气管与第二试剂瓶4连通，在第二试剂瓶4上连通的设置有CO2容器5，在二者之间同样设置有流量计2，可以准确控制进入第二试剂瓶4内的CO2的量，在第二试剂瓶4内盛装有蒸馏水，第二试剂瓶4还通过导气管与第三试剂瓶6相连通，在第三试剂瓶6内放置有干燥剂，而第三试剂瓶6则通过导气管与潮汐模拟装置的养殖容器7相连通，并且在第三试剂瓶6和养殖容器7之间的导气管上还设置有CO2分析仪8，与养殖容器7的入水管相接有第一蠕动泵9，与养殖容器7的出水管相接有第二蠕动泵10，并且养殖容器7的入水管和出水管均与盛装有养殖海水的海水槽11相连通，第一蠕动泵9设置为每6个小时切换一次开启和关闭状态，而第二蠕动泵10则需要处于长开状态，并且第一蠕动泵9的流速为第二蠕动泵10的2倍，在养殖容器7内铺设有养殖底质，并且在第一蠕动泵9和第二蠕动泵10同时开启的状态下，充满养殖容器7的时间恰好为6个小时；同时为了提高实验效率，养殖容器7还可以设置为多个，并且并联的设置在第一蠕动泵9和第二蠕动泵10上。本发明实施例的海洋酸化研究实验装置的工作过程如下:首先将空气利用空气泵3泵送进入第一试剂瓶1，设置在此处的流量计2能够帮助实验人员控制泵入的空气量，空气进入第一试剂瓶I后，其中的CO2成分被NaOH溶液吸收，进入第二试剂瓶2的混合气体中不含CO2成分，然后通过气体泵将CO2容器5中的CO2气体定量的输入到混合气体中(该处的流量计2能够实现定量的CO2气体输入)，以帮助操作人员进行实验操作；混合气体经过第三试剂瓶6干燥处理后，进入养殖容器7，养殖容器7内铺设有养殖底质，在养殖容器7内可以养殖底栖生物，同时与养殖容器7相连通的设置有第一蠕动泵9和第二蠕动泵10，这两个泵配合动作，可以在养殖容器7内模拟自然环境中海洋的涨潮与落潮，即第一蠕动泵9开启时，养殖容器7在6个小时内充满海水，而第一蠕动泵9关闭时，养殖容器7内的海水又会在6个小时内流尽，如此反复，实现自然海洋环境的模拟。这种装置能够定量控制海水中溶解CO2的量，同时还能够模拟自然界中海水涨潮、落潮的情况，对于海洋酸化的研究有着十分重要的意义。
权利要求
1.一种海洋酸化研究实验装置，其特征在于:所述的实验装置由混合气体制备装置和潮汐模拟装置组成，混合气体制备装置包括第一试剂瓶(1)，第一试剂瓶(I)内盛放有足量的NaOH溶液，与第一试剂瓶(I)通过流量计(2)相连的设有空气泵(3)，第一试剂瓶(I)通过导气管与第二试剂瓶(4)连通，在第二试剂瓶(4)上连通的设置有通过流量计(2)控制的CO2容器(5)，第二试剂瓶(4)内盛装有蒸馏水，第二试剂瓶(4)还通过导气管与第三试剂瓶(6)连通，第三试剂瓶(6)内放有干燥剂，第三试剂瓶(6)通过导气管与潮汐模拟装置的养殖容器(7)连通，在第三试剂瓶(6)和养殖容器(7)之间的导气管上还设置有CO2分析仪(8),与养殖容器(7)的入水管相接有第一蠕动泵(9)，与养殖容器(7)的出水管相接有第二蠕动泵(10)，而养殖容器(7)的入水管和出水管均与海水槽(11)连通，第一蠕动泵(9)设置为每6小时切换开启和关闭状态，而第二蠕动泵(10)则处于长开状态，并且第一蠕动泵(9)的流速为第二蠕动泵(10)的2倍，在养殖容器(7)内还铺设有养殖底质，在第一蠕动泵(9)和第二蠕动泵(10)同时开启的情况下，充满养殖容器(7)的时间恰好为6个小时。
2.根据权利要求1所述的海洋酸化研究实验装置，其特征在于:所述的养殖容器(7)为多个，并且并联的与第一蠕动泵(9)和第二蠕动泵(10)连接。
全文摘要
本发明公开一种海洋酸化研究实验装置，其特征在于所述的实验装置由混合气体制备装置和潮汐模拟装置组成，混合气体制备装置能够定量的控制空气中CO2的含量，并将这部分空气输入到潮汐模拟装置中，潮汐模拟装置能够最大限度地模拟自然海洋涨潮和落潮的环境，尽可能还原自然环境，这是一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够模拟海洋潮汐运动，并且可以准确控制海水中溶解CO2量的海洋酸化研究实验装置。
文档编号G01N33/18GK103175945SQ201310065188
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者周一兵, 张旭峰, 杨大佐 申请人:大连海洋大学