CN104429902A - 海藻生态修复实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海藻生态修复实验装置，是为了克服现有技术中的人工海藻增殖装置，不易于研究人员观察监控，而且对于海藻幼苗不具有保护作用，导致海藻幼苗成活率低的不足。它包括浮子、挂绳、培育体和定位锚，所述培育体包括圆环形的上框、底盘、中柱、圆锥面形的硅胶基体、配重块和藻礁砖，硅胶基体圆锥结构较宽的一端的边缘固定连接上框，较窄一端的边缘固定连接底盘的边缘，藻礁砖铺设于硅胶基体的内测表面；中柱顶端通过挂绳连接浮子，中柱的底端通过挂绳连接定位锚。本发明具有如下有益效果：悬浮于近海方便研究人员观察监控；对海藻幼苗进行保护，提高幼苗成活率；在大风浪来袭时海藻自动下沉，进行躲避，降低海藻被破坏的损失。

Description

海藻生态修复实验装置

技术领域

本发明涉及一种实验装置，尤其涉及一种用于研究海藻对生态环境修复能力的实验装置。

背景技术

目前，近海生态环境问题逐渐受到公众的关注，由于过渡捕捞以及污水排放等行为造成近海生态环境破坏，最终导致沿海水体环境恶化和鱼群数量下降等问题。现在较为有效的补救措施是通过人为手段对近海环境进行修复，其中一项手段是在近海投放可使海藻增殖的人工设施，大型海藻为支撑的海藻场具有很高的初级生产力，同时形成复杂动植物食物网能够富集N、P等富营养化盐，克制“赤潮”爆发，吸收重金属离子，保护海洋环境。通过人工养殖的海藻净化水质，增加水体含氧量，为鱼群提供饵料和庇护场所，从而达到逐渐修复近海的生态环境的目的。但是具体种类海藻的修复能力以及实际操作上还有诸多问题需要研究人员进行研究，需要使用人工投放的海藻增殖装置并进行观察监控和多种实验。但现有技术中的人工海藻增殖设施仅仅只是投放至海底的人工海藻礁，为海藻生长提供附着物，不仅不易于研究人员观察监控，而且对于海藻幼苗不具有保护作用，导致海藻幼苗成活率低，海藻增殖速率慢，也阻碍了研究人员的观察研究。

中国专利授权公告号：CN2917266，授权公告日：2007年7月4日，公开了一种框架式人工海藻礁，由八边形的底座和底是八边形，顶是四边形的正梯形台组成，包括：上顶附着板、上斜附着板、下立全附着板、下立半附着板、底部拉筋和框架，上顶附着板、上斜附着板、下立全附着板和下立半附着板与框架相连接，底部拉筋与框架相连接，底座侧壁由不相邻的下立全附着板和不相邻的下立半附着板构成，下立全附着板与下立半附着板相邻，上部与底部相交形成三角形的框架上不覆有附着板。该实用新型的有益效果是：可以对海水流动有机械阻挡作用，使海水形成旋涡和上升流，将海底营养丰富的盐类带到该实用新型附近；针对不同藻类，使用粗糙程度不同的附板，可获得最佳的藻类附着效果。该技术方案的不足之处在于：仅仅只是投放至海底的人工海藻礁，为海藻生长提供附着物，不仅不易于研究人员观察监控，而且对于海藻幼苗不具有保护作用，导致海藻幼苗成活率低，海藻增殖速率慢，也阻碍了研究人员的观察研究。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的人工海藻增殖装置，不易于研究人员观察监控，而且对于海藻幼苗不具有保护作用，导致海藻幼苗成活率低的不足，提供了易于观察监控，且能够对海藻幼苗进行有效保护的，方便进行海藻生态修复相关课题研究的海藻生态修复实验装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种海藻生态修复实验装置，包括浮子、挂绳、培育体和定位锚，所述培育体包括圆环形的上框、底盘、中柱、圆锥面形的硅胶基体、配重块和藻礁砖，硅胶基体圆锥结构较宽的一端的边缘固定连接上框，较窄一端的边缘固定连接底盘的边缘，藻礁砖铺设于硅胶基体的内测表面；底盘垂直滑动连接中柱，中柱在底盘上方设置有垂直中柱的滑动盘，底盘和滑动盘的滑动方向均沿中柱轴向；上框上缘设置有若干立柱，立柱顶端通过横梁连接滑动盘；滑动盘朝向底盘的一面设置有若干穿过底盘的齿条a，底盘背向滑动盘的一面设置有数量和齿条a相同的齿条b，齿条a和齿条b成对平行且同一对的齿条a和齿条b的齿相对；中柱下端设置有齿轮座，齿轮座上转动连接有传动齿轮，所述传动齿轮同时啮合齿条a和齿条b；配重块悬挂连接上框，滑动盘和中柱之间设置有定位滑动盘的锁止装置，所述锁止装置设置有能够浮于水面的控制开关；中柱顶端通过挂绳连接浮子，中柱的底端通过挂绳连接定位锚。硅胶基体的圆锥面结构能够有效减缓水流对藻礁砖内侧面的海藻幼苗的冲击，在海藻生长初期对海藻幼苗起到保护作用，防止海藻被水流冲走，从而大大增加海藻的幼苗成活率和成熟体回收率。在海藻度过生长初期，生长为较大个体后，可通过控制开关接触锁止装置对滑动盘的定位。上框在配重块的重力作用连通滑动盘一起下滑，此时齿条a通过传动齿轮带动齿条b从而将底盘上推。如此，硅胶基体上下端交错后，硅胶基体内外翻转，硅胶基体的内侧面朝外。铺设与硅胶基体内侧面的藻礁砖暴露。如此海藻具有更加开放的生长环境，防止出现生长环境过于拥挤而引起的代谢废物聚积和遮蔽阳光等问题，保证海藻进一步增殖。同时本方案的培育结构通过浮子漂浮在近海海域，方便研究人员观察监控。

作为优选，中柱上端的侧面设置有销孔，所述锁止装置锁止销和锁止销座，控制开关包括拉绳和浮标，锁止销座设置在滑动盘上表面，锁止销滑动连接在锁止销座上，所述锁止销座一端插入销孔内，一端连接拉绳，拉绳末端连接浮标。

根作为优选，藻礁砖使用轻质泡沫混凝土材料，藻礁砖朝向中柱的一侧表面附着有人工培育的海藻幼苗。预先将海藻幼苗培育在藻礁砖不仅可以增加幼苗成活率，同时可以更好的认为控制培育体上的海藻种类，满足不同的实验要求。

作为优选，藻礁砖形状为六边形片状，相邻藻礁砖之间留有间隙。保证硅胶基体内侧面能够顺利翻转到外侧。

作为优选，中柱设置有贯穿中柱的通孔，中柱和浮子之间设置有上端开口且下端封闭的直管体，直管体内滑动连接有活塞a，活塞a两端设置有密封圈，活塞a下端和直管体底面设置有拉簧，活塞a上端通过挂绳连接浮子，直管体底部通过穿过中柱的挂绳连接定位锚；直管体侧壁设置有放气孔，直管体设置有保压腔，保压腔通过放气管连接放气孔，保压腔设置有增压装置；直管体下端设置有夹持中柱上端的气压定位装置，所述气压定位装置的气压驱动元件连通保压腔。在海水环境较为稳定时，活塞封堵放气孔，气压定位装置夹紧中柱末端，拉簧复位力能够拉住位于直管体下方的结构，而使整体结构悬停在海水中。在海水出现较当风浪时，由于大浪作用使本发明的整体结构上下剧烈运动，造成挂绳上拉力增大，使拉簧长度被拉长，活塞不再封堵放气孔。此时气压定位装置的气压驱动元件放气，而使气压定位装置接触和中柱之间的连接，使培育体沿挂绳下沉，进入更深的水位，从而避免在近海环境中偶尔会出现较大的风浪，对培育体以及海藻造成损害。

作为优选，中柱顶端同轴连接有圆柱形的连接头，连接头侧面设置有若干定位孔；所述的气压定位装置为套设在连接头上的定位套筒，定位套筒贴合连接头的内壁设置有对应定位孔数量的盲孔，所述盲孔指向连接头，盲孔内滑动连接有定位滑块，定位滑块朝向盲孔底面的一端设置有活塞b，活塞b和盲孔底面之间设置有复位弹簧，盲孔在定位销内侧通过连接气管连接保压腔。

作为优选，所述增压装置设置为增压气管接头，增压气管接头中部设置有开关阀，放气管上设置有放气阀。在大风浪停止后，可以使用挂绳将藻礁支架和生长集体打捞起来，此时便可以通过增压气管接头向保压腔进冲入高压气体，重新将气压定位装置和中柱连接。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)悬浮于近海方便研究人员观察监控；(2)对海藻幼苗进行保护，提高幼苗成活率；(3)在大风浪来袭时海藻自动下沉，进行躲避，降低海藻被破坏的损失。

附图说明

图1是本发明的半剖示意图。

图2是图1“A”处的放大示意图。

图3是硅胶基体内外翻转后状态的半剖示意图。

图4是本发明中中柱和定位套筒连接处的半剖示意图。

图中：

1浮子；2定位锚；301销孔；302锁止销；303锁止销座；304拉绳；305浮标；101上框；102藻礁砖；103中柱；104底盘；105硅胶基体；106配重块；107挂绳；108滑动盘；109立柱；110横梁；111齿条a；112齿条b；113齿轮座；114传动齿轮；115限位凸起；201直管体；202活塞a；203拉簧；204放气孔；205保压腔；206放气管；207定位套筒；208盲孔；209定位滑块；210活塞b；211复位弹簧；212连接气管；213增压气管接头；214连接头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

实施例：如图1、图2所示，本发明一种海藻生态修复实验装置，包括浮子1、挂绳107、培育体和定位锚2，所述培育体包括圆环形的上框101、底盘104、中柱103、圆锥面形的硅胶基体105、配重块106和藻礁砖102，硅胶基体105圆锥结构较宽的一端的边缘固定连接上框101，较窄一端的边缘固定连接底盘104的边缘，藻礁砖102铺设于硅胶基体105的内测表面；底盘104垂直滑动连接中柱103，中柱103在底盘104上方设置有垂直中柱103的滑动盘108，底盘104和滑动盘108的滑动方向均沿中柱103轴向；上框101上缘设置有若干立柱109，立柱109顶端通过横梁110连接滑动盘108；滑动盘108朝向底盘104的一面设置有两根穿过底盘104的齿条a111，齿条a111分别位于中柱103两侧。底盘104背向滑动盘108的一面设置有数量和齿条a111相同的齿条b112，齿条a111和齿条b112成对平行且同一对的齿条a111和齿条b112的齿相对；中柱103下端设置有齿轮座113，齿轮座113上转动连接有传动齿轮114，所述传动齿轮114同时啮合齿条a111和齿条b112；配重块106悬挂连接上框101，滑动盘108和中柱103之间设置有定位滑动盘108的锁止装置，所述锁止装置设置有能够浮于水面的控制开关；中柱103顶端通过挂绳107连接浮子1，中柱103的底端通过挂绳107连接定位锚2。

如图3所示，中柱103上端的侧面设置有销孔301，所述锁止装置锁止销302和锁止销座303，控制开关包括拉绳304和浮标305，锁止销座303设置在滑动盘108上表面，锁止销302滑动连接在锁止销座303上，所述锁止销座303一端插入销孔301内，一端连接拉绳304，拉绳304末端连接浮标305。

中柱103上还设置有限位凸起115，滑动盘108滑动到限位凸起115处受限位作用而停止，此时硅胶基体105完全内外翻转。限位凸起115起到防止硅胶基体105内外翻转过度的作用。

藻礁砖102使用轻质泡沫混凝土材料，藻礁砖102朝向中柱103的一侧表面附着有人工培育的海藻幼苗。藻礁砖102形状为六边形片状，相邻藻礁砖102之间留有间隙。保证硅胶基体105内侧面能够顺利翻转到外侧。

如图1、图3所示，硅胶基体105的圆锥面结构能够有效减缓水流对藻礁砖102内侧面的海藻幼苗的冲击，在海藻生长初期对海藻幼苗起到保护作用，防止海藻被水流冲走，从而大大增加海藻的幼苗成活率和成熟体回收率。在海藻度过生长初期，生长为较大个体后，可通过控制开关接触锁止装置对滑动盘108的定位。上框101在配重块106的重力作用连通滑动盘108一起下滑，此时齿条a111通过传动齿轮114带动齿条b112从而将底盘104上推。如此，硅胶基体105上下端交错后，硅胶基体105的内侧面朝外。铺设与硅胶基体105内侧面的藻礁砖102暴露。如此海藻具有更加开放的生长环境，防止出现生长环境过于拥挤而引起的代谢废物聚积和遮蔽阳光等问题，保证海藻进一步增殖。

如图1、图4所示，中柱103设置有贯穿中柱103的通孔，中柱103和浮子1之间设置有上端开口且下端封闭的直管体201，直管体201内滑动连接有活塞a202，活塞a202两端设置有密封圈，活塞a202下端和直管体201底面设置有拉簧203，活塞a202上端通过挂绳107连接浮子1，直管体201底部通过穿过中柱103的挂绳107连接定位锚2；直管体201侧壁设置有放气孔204，直管体201设置有环形的保压腔205，使得挂绳107能够从穿过中柱103和底盘104连接重锤108。保压腔205通过放气管206连接放气孔204。中柱103顶端同轴连接有圆柱形的连接头214，连接头214设置有提供挂绳107穿过的通孔。连接头214侧面设置有若干定位孔。直管体201下端设置有套设在连接头214上的定位套筒207，定位套筒207贴合连接头214的内壁设置有对应定位孔数量的盲孔208，所述盲孔208指向连接头214，盲孔208内滑动连接有定位滑块209，定位滑块209朝向盲孔208底面的一端设置有活塞b210，活塞b210和盲孔208底面之间设置有复位弹簧211，盲孔208在定位销内侧通过连接气管212连接保压腔205。

保压腔205设置有增压气管接头213，增压气管接头213中部设置有开关阀，放气管206上设置有放气阀。在大风浪停止后，可以使用挂绳107将藻礁支架和生长集体打捞起来，此时便可以通过增压气管接头213向保压腔205进冲入高压气体，重新将气压定位装置和中柱103连接。

在海水环境较为稳定时，活塞封堵放气孔204，气压定位装置夹紧中柱103末端，拉簧203复位力能够拉住位于直管体201下方的结构，而使整体结构悬停在海水中。在海水出现较当风浪时，由于大浪作用使本发明的整体结构上下剧烈运动，造成挂绳107上拉力增大，使拉簧203长度被拉长，活塞不再封堵放气孔204。此时气压定位装置的气压驱动元件放气，而使气压定位装置接触和中柱103之间的连接，使培育体沿挂绳107下沉，进入更深的水位，从而避免在近海环境中偶尔会出现较大的风浪，对培育体以及海藻造成损害。

Claims (7)

1.一种海藻生态修复实验装置，其特征是，包括浮子、挂绳、培育体和定位锚，所述培育体包括圆环形的上框、底盘、中柱、圆锥面形的硅胶基体、配重块和藻礁砖，硅胶基体圆锥结构较宽的一端的边缘固定连接上框，较窄一端的边缘固定连接底盘的边缘，藻礁砖铺设于硅胶基体的内测表面；底盘垂直滑动连接中柱，中柱在底盘上方设置有垂直中柱的滑动盘，底盘和滑动盘的滑动方向均沿中柱轴向；上框上缘设置有若干立柱，立柱顶端通过横梁连接滑动盘；滑动盘朝向底盘的一面设置有若干穿过底盘的齿条a，底盘背向滑动盘的一面设置有数量和齿条a相同的齿条b，齿条a和齿条b成对平行且同一对的齿条a和齿条b的齿相对；中柱下端设置有齿轮座，齿轮座上转动连接有传动齿轮，所述传动齿轮同时啮合齿条a和齿条b；配重块悬挂连接上框，滑动盘和中柱之间设置有定位滑动盘的锁止装置，所述锁止装置设置有能够浮于水面的控制开关；中柱顶端通过挂绳连接浮子，中柱的底端通过挂绳连接定位锚。

2.根据权利要求1所述的海藻生态修复实验装置，其特征是，中柱上端的侧面设置有销孔，所述锁止装置锁止销和锁止销座，控制开关包括拉绳和浮标，锁止销座设置在滑动盘上表面，锁止销滑动连接在锁止销座上，所述锁止销座一端插入销孔内，一端连接拉绳，拉绳末端连接浮标。

3.根据权利要求1或2所述的海藻生态修复实验装置，其特征是，藻礁砖使用轻质泡沫混凝土材料，藻礁砖朝向中柱的一侧表面附着有人工培育的海藻幼苗。

4.根据权利要求1或2所述的海藻生态修复实验装置，其特征是，藻礁砖形状为六边形片状，相邻藻礁砖之间留有间隙。

5.根据权利要求1或2所述的海藻生态修复实验装置，其特征是，中柱设置有贯穿中柱的通孔，中柱和浮子之间设置有上端开口且下端封闭的直管体，直管体内滑动连接有活塞a，活塞a两端设置有密封圈，活塞a下端和直管体底面设置有拉簧，活塞a上端通过挂绳连接浮子，直管体底部通过穿过中柱的挂绳连接定位锚；直管体侧壁设置有放气孔，直管体设置有保压腔，保压腔通过放气管连接放气孔，保压腔设置有增压装置；直管体下端设置有夹持中柱上端的气压定位装置，所述气压定位装置的气压驱动元件连通保压腔。

6.根据权利要求5所述的海藻生态修复实验装置，其特征是，中柱顶端同轴连接有圆柱形的连接头，连接头侧面设置有若干定位孔；所述的气压定位装置为套设在连接头上的定位套筒，定位套筒贴合连接头的内壁设置有对应定位孔数量的盲孔，所述盲孔指向连接头，盲孔内滑动连接有定位滑块，定位滑块朝向盲孔底面的一端设置有活塞b，活塞b和盲孔底面之间设置有复位弹簧，盲孔在定位销内侧通过连接气管连接保压腔。

7.根据权利要求5所述的海藻生态修复实验装置，其特征是，所述增压装置设置为增压气管接头，增压气管接头中部设置有开关阀，放气管上设置有放气阀。