CN109169457A - 一种海洋造礁石珊瑚海域反酸化加速珊瑚钙化成礁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋造礁石珊瑚海域反酸化加速珊瑚钙化成礁的方法。它是在酸化海域的珊瑚礁区内投放碱液至珊瑚礁区。本发明采用智能化开关阀，可以根据海洋pH和流向自动调节碱液的投放。采用本发明的方法，可以促进提高碱度和pH，使珊瑚和其他生物可以在更健康的水体生长。可以为海洋造礁生物提供理想的海洋环境，可以加速珊瑚的钙化成礁，珊瑚钙化速度增加1‑3倍。
Description
技术领域：
本发明涉及应用在由于海洋酸化引起的生态系统退化区域，具体涉及运用NaOH和Ca(OH)2溶液加富技术提高珊瑚礁区的碱度防止海洋酸化引起的造礁石珊瑚和其他钙化生物的退化。
背景技术：
珊瑚礁生态系统具有极高的物种多样性，并且作为海洋中生产力水平极高的生态系统之一，被称为是“热带海洋沙漠中的绿洲”、“海洋中的热带雨林”。近年来，由于化石燃料燃烧和森林砍伐等人为活动的加剧，向大气中排放的CO2急剧增加。增长的大气CO2中大约1/3被海洋所吸收，使得海水pH降低，碳酸盐平衡改变。根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)的预测，21世纪末海水的平均pH值会从现在的8.2降至7.7-7.8，海水中的H+浓度将是目前的3倍。造礁石珊瑚因其形成珊瑚礁需要通过CaCO3进行相关的生理生化反应，被认为是受海水酸化影响最大的类群。降低了海水的pH和碳酸根离子的浓度，影响了造礁石珊瑚的钙化，使得造礁石珊瑚变得脆弱易损坏，造礁过程变缓甚至停止，最终导致珊瑚礁大面积溶解。目前科学家们正在探索减缓海洋酸化过程的技术。
发明内容：
本发明的目的是提供一种根据海洋潮流流向设计的海洋造礁石珊瑚海域反酸化加速珊瑚钙化成礁的方法，利用该技术可以促进提高碱度和pH，使珊瑚和其他生物可以在更健康的水体生长，加速珊瑚的钙化成礁。
本发明的海洋造礁石珊瑚海域反酸化加速珊瑚钙化成礁的方法，其特征在于，在酸化海域的珊瑚礁区内投放碱液至珊瑚礁区。
优选，是在珊瑚礁区的海洋水流的上游区域投放碱液至珊瑚礁区，使碱液流经珊瑚礁区。
所述的酸化海域一般是指pH值低于8.3的海域，特别是pH值为7.7-7.8的海域。
优选，具体步骤如下：
包括珊瑚礁区设有装载碱溶液的容器，在珊瑚礁区的上游和下游分别布设上游碱液释放装置和下游碱液释放装置，所述上游碱液释放装置和下游碱液释放装置分别经管道与换向阀的输出口相连，换向阀的输入口再经管道与装载碱溶液的容器相连，在珊瑚礁区内、上游碱液释放装置和下游碱液释放装置之间还设有pH探头和流速仪，pH探头和流速仪分别与换向阀信号相连；
将碱液注入装载碱溶液的容器中，打开pH探头和流速仪，实时监测珊瑚礁区内的pH值和海洋流速流向，当海水pH小于8.3时，pH探头传输信号给予换向阀使其打开阀门，根据流速仪测定的水流流向，开通上游碱液释放装置的输出口，关闭下游碱液释放装置的输出口，碱液顺水流流经珊瑚礁区，当流速仪测定的水流流向发生逆转时，关闭上游碱液释放装置的输出口，开通下游碱液释放装置的输出口，碱液顺水流流经珊瑚礁区；当海水pH≥8.3时， pH探头传输信号给予换向阀使其关闭阀门，不输送碱液至珊瑚礁区。
优选，所述的装载碱溶液的容器为水塔，其建立于珊瑚礁海岸。
优选，在装载碱溶液的容器与换向阀之间的管道上还设有水泵，以增强压力，当海水pH ≥8.3时，pH探头传输信号给予换向阀和水泵，使换向阀关闭阀门，水泵也关闭，不输送碱液至珊瑚礁区。
优选，所述的碱液为NaOH或者Ca(OH)2石灰乳溶液。
优选，所述的流速仪为多普勒流速仪。
本发明碱度加富提高钙化生物的矿化过程，反应式如下：
钙化生物过程反应如下：
Ca2++HCO3 -+OH-→CaCO3+H2O
因此，提高NaOH和Ca(OH)2可以促进碳酸钙沉淀。
采用本发明的方法，可以促进提高碱度和pH，使珊瑚和其他生物可以在更健康的水体生长。可以为海洋造礁生物提供理想的海洋环境，可以加速珊瑚的钙化成礁，珊瑚钙化速度增加1-3倍。
附图说明：
图1是海洋造礁石珊瑚海域反酸化加速珊瑚钙化成礁的方法所用的装置图；
1、水塔；2、珊瑚礁区；3、上游碱液释放装置；4、下游碱液释放装置；5、换向阀；6、水泵；7、pH探头；8、多普勒流速仪。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：
本发明的海洋造礁石珊瑚海域反酸化加速珊瑚钙化成礁的方法，包括以下步骤：
如图1所示，在珊瑚礁海岸建立水塔1(30立方)，在近一亩的珊瑚礁区2潮流的上游和下游分别布设上游碱液释放装置3(多孔水管)和下游碱液释放装置4(多孔水管)，所述上游碱液释放装置和下游碱液释放装置分别经管道与换向阀5的输出口相连，换向阀5的输入口再经管道与水塔相连，在水塔与换向阀之间的管道上还设有水泵6，在珊瑚礁区内、上游碱液释放装置和下游碱液释放装置之间还设有pH探头7和多普勒流速仪8，pH探头和多普勒流速仪分别与换向阀信号相连，pH探头7也与水泵6信号相连；
将碱液注入水塔中，打开pH探头7和多普勒流速仪8，实时监测珊瑚礁区内pH值和海洋流速流向，当海水pH小于8.3时，pH探头传输信号给予换向阀和水泵，使换向阀打开阀门，水泵打开，根据流速仪测定的水流流向，开通上游碱液释放装置的输出口，关闭下游碱液释放装置的输出口，碱液顺水流流经整个珊瑚礁区，当流速仪测定的水流流向发生逆转时，关闭上游碱液释放装置的输出口，开通下游碱液释放装置的输出口，碱液顺水流流经整个珊瑚礁区；当海水pH≥8.3时，pH探头传输信号给予换向阀和水泵，使换向阀关闭阀门，水泵也关闭，不输送碱液至珊瑚礁区。
所述的碱液为0.1mol L-1NaOH溶液。经过一个星期，珊瑚礁生态系统(原来pH<8)的珊瑚钙化速度可增加1-3倍。
Claims (7)
1.一种海洋造礁石珊瑚海域反酸化加速珊瑚钙化成礁的方法，其特征在于，在酸化海域的珊瑚礁区内投放碱液至珊瑚礁区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，是在珊瑚礁区的海洋水流的上游区域投放碱液至珊瑚礁区，使碱液流经珊瑚礁区。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤如下：
包括珊瑚礁区设有装载碱溶液的容器，在珊瑚礁区的上游和下游分别布设上游碱液释放装置和下游碱液释放装置，所述上游碱液释放装置和下游碱液释放装置分别经管道与换向阀的输出口相连，换向阀的输入口再经管道与装载碱溶液的容器相连，在珊瑚礁区内、上游碱液释放装置和下游碱液释放装置之间还设有pH探头和流速仪，pH探头和流速仪分别与换向阀信号相连；
将碱液注入装载碱溶液的容器中，打开pH探头和流速仪，实时监测珊瑚礁区内的pH值和海洋流速流向，当海水pH小于8.3时，pH探头传输信号给予换向阀使其打开阀门，根据流速仪测定的水流流向，开通上游碱液释放装置的输出口，关闭下游碱液释放装置的输出口，碱液顺水流流经珊瑚礁区，当流速仪测定的水流流向发生逆转时，关闭上游碱液释放装置的输出口，开通下游碱液释放装置的输出口，碱液顺水流流经珊瑚礁区；当海水pH≥8.3时，pH探头传输信号给予换向阀使其关闭阀门，不输送碱液至珊瑚礁区。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的装载碱溶液的容器为水塔，其建立于珊瑚礁海岸。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在装载碱溶液的容器与换向阀之间的管道上还设有水泵，当海水pH≥8.3时，pH探头传输信号给予换向阀和水泵，使换向阀关闭阀门，水泵也关闭，不输送碱液至珊瑚礁区。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于，所述的碱液为NaOH或者Ca(OH)2石灰乳溶液。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的流速仪为多普勒流速仪。
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