CN103543241B - 一种硫化物胁迫实验装置和实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硫化物胁迫实验装置和实验方法，其特点是：实验装置包括：水添加装置、硫化物母液添加装置、混匀装置、流水养殖装置和控温水浴，可以自动获得稳定浓度的硫化物养殖用水，保持水中有足够的溶解氧，装置制作简单、成本低，可以通过改变容器尺寸实现不同种类和规格的水生生物硫化物胁迫实验。实验方法操作方便、使用安全，既可以利用本发明进行短期胁迫实验，也可以进行长期慢性胁迫实验。

Description

一种硫化物胁迫实验装置和实验方法

技术领域

本发明属于水生生物毒理实验技术领域，涉及一种实验装置及实验方法,具体说是一种硫化物胁迫实验装置和实验方法。

背景技术

硫化物在水中主要以H₂S、HS^-、S^2-三种形式存在，由于其本身还原性较强，在富氧环境中容易被氧气氧化，而在水交换较差的缺氧水中，硫化物就会聚集而对其中的水生生物产生很强的毒性。在硫化物对水生生物的毒性研究中，既要保持水中有足够的溶解氧，又要使硫化物的浓度趋于稳定，研究难度较大。目前，在短期急性胁迫研究中，通常采用人工频繁更换养殖用水的方法，而在长期实验中这种频繁更换养殖用水的方法费时费力而不可行，这就极大限制了硫化物对水生生物胁迫研究的广度和深度。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种硫化物胁迫实验装置和实验方法，自动获得稳定浓度的硫化物养殖用水，保持水中有足够的溶解氧，装置制作简单、成本低，实验方法操作方便，使用安全，既可以利用本发明进行短期胁迫实验，也可以进行长期慢性胁迫实验。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种硫化物胁迫实验装置，其特征在于，包括：水添加装置、硫化物母液添加装置、混匀装置、流水养殖装置、控温水浴，所述的水添加装置为一顶部敞开的大容器，所述大容器内设置有温控装置和固定支架，有一倒置式盛水容器安放在固定支架上，水添加装置的底部设置有出水口，出水口连接带有可调出水阀门的出水管；所述硫化物母液添加装置为顶部敞开的小容器，所述小容器内设置有母液添加漏斗，母液添加装置的底部设置有出液口，所述出液口连接带有可调出液阀门的出液管；所述的混匀装置本体为一封闭容器，所述封闭容器上开有漏斗状入料口和出料口，所述封闭容器上设有一微型水泵，所述微型水泵通过水管与所述封闭容器两端连接，所述出水管和出液管设置在所述漏斗状入料口上方；所述的流水养殖装置内至少分隔为3个养殖单元腔室，每个养殖单元腔室各设一进口，所述的各个进口分别与混匀装置上对应的出料口连接，每个养殖单元腔室设置若干个出口，流水养殖装置的后部设有排水槽，所述各个出口均与所述排水槽连通，所述排水槽一端连接一排水管；所述的控温水浴为一长方形水槽，所述长方形水槽将混匀装置和流水养殖装置置入其中，水槽内设加热控温装置。

对上述技术方案的改进：所述的倒置式盛水容器的出水口与水添加装置的底部相距2-3cm，所述温控装置位于水添加装置的出水口附近。

对上述技术方案的进一步改进：所述的硫化物母液添加装置为不透光容器，所述母液添加漏斗的下端靠近所述不透光容器底部。

对上述技术方案的进一步改进：所述的漏斗状入料口和出料口均位于混匀装置的上部，所述出料口位于混匀装置本体的最高点，所述漏斗状入料口至少比出料口高出6cm。

对上述技术方案的进一步改进：所述的流水养殖装置的进口和出口位于同一高度，均在流水养殖装置的中间高度位置。

对上述技术方案的进一步改进：所述的水添加装置的容量与混匀装置容量和流水养殖装置容量之和的比例大于40:1。

一种硫化物胁迫实验方法，其特征在于，使用上述硫化物胁迫实验装置进行实验，包括如下步骤：

（1）、将洁净的养殖用水加入水添加装置，调节水添加装置的出水流速以保证混匀装置和流水养殖装置内的水每10-15min至少更换一遍；

（2）、将控温水浴5内加入足量自来水，接通加热控温装置的电源，调节至实验所需水温；

（3）、根据实验设计的硫化物浓度，使用无氧纯水配制硫化物母液，母液的浓度宜高不宜低，以减少母液添加频率，将母液沿母液添加漏斗缓慢倒入母液添加装置，立即从母液添加装置上方加入液体石蜡密封母液；

（4）、根据实验所需硫化物浓度和水添加装置1的出水流速，调节出液阀门2-3的开度以调节母液添加流速，使两者混合后的溶液浓度恰好是所需实验浓度，两者同时由漏斗状入料口进入混匀装置，待混匀装置加满并排除气泡后，开动微型水泵开始混匀；

（5）、待流水养殖装置加满水后，将实验生物放入各养殖单元腔室；

（6）、按照实验条件要求，至少7小时添加一次养殖用水和硫化物母液。

本发明与现有技术相比的优点和积极效果是：

1、本发明可以通过改变容器规格实现不同种类和规格的水生生物硫化物胁迫实验。本发明的结构较简单，便于制作；

2、本发明不但可以实现急性胁迫实验，而且可以进行长期慢性胁迫实验，较以前的方法更加便捷；

3、本发明可以快速混匀，使硫化物浓度均一，混匀装置的出水口位于该装置本体的最高点，利于气泡排出而避免高溶氧过多氧化硫化物；

4、本发明流水养殖保证硫化物浓度不衰减，实验过程中硫化物浓度前后基本一致，解决了科学研究中难以获得稳定浓度的硫化物养殖用水的问题；

5、本发明硫化物胁迫实验方法操作方便，使用安全。

附图说明

图1是本发明一种硫化物胁迫实验装置的连接结构图。

图中标号为：1-水添加装置、1-1-倒置盛水容器、1-2-支架、1-3-温控装置、1-4-出水口、1-5-可调出水阀门、2-母液添加装置、2-1-母液添加漏斗、2-2-出液口、2-3-可调出液阀门、2-4-液体石蜡、2-5-母液、3-混匀装置、3-1-漏斗状入料口、3-2-微型水泵、3-3-出料口、4-流水养殖装置、4-1-入口、4-2-排水槽、4-3-排水管、4-4-出口、5-控温水浴、5-1水浴控温装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述：

图1中的水添加装置1为侧视，控温水浴5及其中混匀装置3、流水养殖装置4为俯视。

参见图1，本发明一种硫化物胁迫实验装置的实施例，包括：水添加装置1，硫化物母液添加装置2，混匀装置3、流水养殖装置4、控温水浴5。

上述的水添加装置1为一顶部敞开的大容器，所述大容器内设置有温控装置1-3和固定支架1-2，有一倒置式盛水容器1-1安放在固定支架1-2上，水添加装置1的底部设置有出水口1-4，出水口1-4连接带有可调出水阀门1-5的出水管。上述的倒置式盛水容器1-1的出水口与水添加装置1的底部相距2-3cm，所述温控装置1-3位于水添加装置1的出水口1-4附近。

上述硫化物母液添加装置2亦为顶部敞开的小容器，小容器内设置有母液添加漏斗2-1，母液添加装置2的底部设置有出液口2-2，所述出液口2-2连接带有可调出液阀门2-3的出液管。上述的硫化物母液添加装置2为不透光材料制成的容器，所述母液添加漏斗2-1的下端靠近所述不透光材料制成的容器底部。

上述的混匀装置3为一封闭容器，所述封闭容器上开有漏斗状入料口3-1和出料口3-3，所述封闭容器上设有一微型水泵3-2，所述微型水泵3-2通过水管与所述封闭容器两端连接。所述的漏斗状入料口3-1和出料口3-3均位于混匀装置3的上端部位，所述出料口3-3位于混匀装置管状部分的最高点，所述漏斗状入料口3-1至少比出料口3-3高出6cm。

上述水添加装置1底部的出水管和母液添加装置2的底部的出液管均设置在所述漏斗状入料口上方。

上述的流水养殖装置4内分隔为5个养殖单元腔室，每个养殖单元腔室各设一进口4-1，各个进口4-1分别与混匀装置3上对应的出料口3-3连接，每个养殖单元腔室设置若干个出口4-4，流水养殖装置4的后部设有排水槽4-2，所述各个出口4-4均与所述排水槽4-2连通，所述排水槽4-2一端连接一排水管4-3。所述的流水养殖装置4的进口4-1和出口4-4位于同一高度，均在流水养殖装置4的中间高度位置。

上述的控温水浴5为一长方形水槽，所述长方形水槽将混匀装置3和流水养殖装置4置入其中，水槽内设加热控温装置5-1。

上述的水添加装置1的容量与混匀装置3容量和流水养殖装置4容量之和的比例大于40:1。

在图1所示的实施例中，倒置式盛水容器1-1为大桶水水桶，水添加装置1为矩形，容器内部为26×26×40cm，距离底部8cm处设置有可拆卸的固定支架1-2，固定支架1-2正中央开一个直径6.5cm的圆孔，此圆孔用于固定倒置大桶水水桶，大桶水水桶容积为18.6L。

硫化物母液添加装置2亦为矩形，容器四壁不透光，内部容积为15×15×15cm³，母液添加漏斗2-1下端与容器底部仅留有微小缝隙。

混匀装置3可用一段两端封闭的方管（或圆管）制成，混匀装置3容积为10×2×2cm³，仅开入料口3-1和出料口3-3，其它部分均封闭，5个出料口3-3高度位于该装置本体的最高处，便于排出空气。

流水养殖装置4为20×10×4cm³的矩形容器，用直径为0.7mm的细管作为进口4-1与混匀装置3的5个出料口3-3相连接，每个出口4-4的直径为2.5mm。

控温水浴5规格为30×16×6cm³，内设加热控温装置5-1，流水养殖装置4的排水管4-3穿过控温水浴5的侧壁将水排出。

本发明一种硫化物胁迫实验方法的实施例，使用上述硫化物胁迫实验装置进行实验，包括如下步骤：

（1）、将洁净的养殖用水加入水添加装置1，调节水添加装置1的出水流速以保证混匀装置3和流水养殖装置4内的水每10-15min至少更换一遍；

（2）、将控温水浴5内加入足量自来水，接通加热控温装置5-1的电源，调节至实验所需水温；

（3）、根据实验设计的硫化物浓度，使用无氧纯水配制硫化物母液，母液的浓度宜高不宜低，以减少母液添加频率，将母液沿母液添加漏斗2-1缓慢倒入母液添加装置2，立即从母液添加装置2上方加入液体石蜡2-4密封母液2-5；

（4）、根据实验所需硫化物浓度和水添加装置1的出水流速，调节出液阀门2-3的开度以调节母液添加流速，使两者混合后的溶液浓度恰好是所需实验浓度，两者同时由漏斗状入料口3-1进入混匀装置3，待混匀装置3加满并排除气泡后，开动微型水泵3-2开始混匀；

（5）、待流水养殖装置4加满水后，将实验生物放入各养殖单元腔室；

（6）、按照实验条件要求，至少7小时添加一次养殖用水和硫化物母液。

本发明解决了科学研究中难以获得稳定浓度的硫化物养殖用水的问题，可以通过改变容器尺寸实现不同种类和规格的水生生物硫化物胁迫实验。既可以进行短期胁迫实验，也可以进行长期慢性胁迫实验，装置制作简单，使用方便，经过调试可以在10分钟左右将养殖用水更新，流水养殖装置1和母液添加装置2内液体添加频率最快7小时一次，硫化物浓度变动可控制在4%以内，因此，可推动该领域科学研究进行的广度和深度。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本方面的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种硫化物胁迫实验装置，其特征在于，包括：水添加装置、硫化物母液添加装置、混匀装置、流水养殖装置、控温水浴，所述的水添加装置为一顶部敞开的大容器，所述大容器内设置有温控装置和固定支架，有一倒置式盛水容器安放在固定支架上，水添加装置的底部设置有出水口，出水口连接带有可调出水阀门的出水管；所述硫化物母液添加装置为顶部敞开的小容器，所述小容器内设置有母液添加漏斗，母液添加装置的底部设置有出液口，所述出液口连接带有可调出液阀门的出液管；所述的混匀装置本体为一封闭容器，所述封闭容器上开有漏斗状入料口和出料口，所述封闭容器上设有一微型水泵，所述微型水泵通过水管与所述封闭容器两端连接，所述出水管和出液管设置在所述漏斗状入料口上方；所述的流水养殖装置内至少分隔为3个养殖单元腔室，每个养殖单元腔室各设一进口，所述的各个进口分别与混匀装置上对应的出料口连接，每个养殖单元腔室设置若干个出口，流水养殖装置的后部设有排水槽，所述各个出口均与所述排水槽连通，所述排水槽一端连接一排水管；所述的控温水浴为一长方形水槽，所述长方形水槽将混匀装置和流水养殖装置置入其中，水槽内设加热控温装置，所述的倒置式盛水容器的出水口与水添加装置的底部相距2-3cm，所述温控装置位于水添加装置的出水口附近，所述的硫化物母液添加装置为不透光容器，所述母液添加漏斗的下端靠近所述不透光容器底部，所述的漏斗状入料口和出料口均位于混匀装置的上部，所述出料口位于混匀装置本体的最高点，所述漏斗状入料口至少比出料口高出6cm，所述的流水养殖装置的进口和出口位于同一高度，均在流水养殖装置的中间高度位置。

2.按照权利要求1所述的硫化物胁迫实验装置，其特征在于，所述的水添加装置的容量与混匀装置容量和流水养殖装置容量之和的比例大于40:1。

3.一种硫化物胁迫实验方法，其特征在于，使用如权利要求1-2任一项所述的硫化物胁迫实验装置进行实验，包括如下步骤：

（1）、将洁净的养殖用水加入水添加装置，调节水添加装置的出水流速以保证混匀装置和流水养殖装置内的水每10-15min至少更换一遍；

（2）、将控温水浴5内加入足量自来水，接通加热控温装置的电源，调节至实验所需水温；

（3）、根据实验设计的硫化物浓度，使用无氧纯水配制硫化物母液，母液的浓度宜高不宜低，以减少母液添加频率，将母液沿母液添加漏斗缓慢倒入母液添加装置，立即从母液添加装置上方加入液体石蜡密封母液；

（4）、根据实验所需硫化物浓度和水添加装置1的出水流速，调节出液阀门2-3的开度以调节母液添加流速，使两者混合后的溶液浓度恰好是所需实验浓度，两者同时由漏斗状入料口进入混匀装置，待混匀装置加满并排除气泡后，开动微型水泵开始混匀；

（5）、待流水养殖装置加满水后，将实验生物放入各养殖单元腔室；

（6）、按照实验条件要求，至少7小时添加一次养殖用水和硫化物母液。