CN113358426B - 测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法 - Google Patents
测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113358426B CN113358426B CN202110652952.1A CN202110652952A CN113358426B CN 113358426 B CN113358426 B CN 113358426B CN 202110652952 A CN202110652952 A CN 202110652952A CN 113358426 B CN113358426 B CN 113358426B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- water
- box
- greenhouse
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 146
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 142
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 37
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims 2
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012625 in-situ measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/24—Suction devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/24—Suction devices
- G01N2001/242—Injectors or ejectors
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明属于温室气体检测技术领域,本发明提供了测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法。该采集装置包括底环,底环上螺纹连接有多个中间件,最顶部中间件上螺纹连接有顶环,多个所述中间件的中部均开设有进出水口,且所述进出水口相对应的地方设置有密封盖板,所述密封盖板与中间件之间设置有弹簧;本发明,通过中间件、顶环和底环的设置,并在内螺纹和外螺纹的共同作用下,可以将中间件、顶环和底环共同组出符合采样环境与要求高度的箱体,可分别采集原位水体、水-气界面、沉积物与水体产生的温室气体,并通过计算公式计算出其对水-气界面温室气体排放的贡献值,其结构简单稳定并可拆卸携带,使用比较方便。
Description
技术领域
本发明属于温室气体检测技术领域,具体涉及测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法。
背景技术
大气中的温室气体是导致全球气候变暖的重要因素之一。淡水生态系统(河、湖泊、水库等大型水体)温室气体(CO2、CH4、N2O)排放作为全球气候变化的重要贡献者已受到广泛关注,但浅水环境(溪流和小型河流)的温室气体排放状况尚不明确。大气中温室气体的量化是应对当前全球气候、环境变化的重要研究内容。而对各类生态系统温室气体排放进行高质量的原位监测是进行精确评价的关键环节。其中对浅水水体进行温室气体贡献量化有利于进一步认识各类水体温室气体排放特征。
浅水水体中各部分排放的温室气体最终通过水-气界面释放到大气中,各部分对最终水-气界面排放的温室气体贡献量不同,但各部分贡献占比不得而知。长期以来,人们根据温室气体传输的机制,发展了各种测量方法以满足原位测量的需求,其中箱体法被广泛应用于淡水生态系统与大气之间的温室气体交换测量。然而,箱法只能测量水-气界面温室气体通量,无法识别单独水体、沉积物的贡献量。
因此,本发明提出了测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法,具有可分别采集原位水体、水-气界面、沉积物与水体产生的温室气体、结构简单稳定和可拆卸携带的特点。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,包括底环,所述底环上螺纹连接有中间件,所述中间件的数量有多个,最顶部中间件上螺纹连接有顶环,多个所述中间件的中部均开设有进出水口,且所述进出水口相对应的地方设置有密封盖板,所述密封盖板与中间件之间设置有弹簧,所述顶环上设置有三通气阀和温度计,所述顶环的内壁设置有风扇,所述顶环上开设有通孔,且通孔的数量有两个,两个通孔内均设置有橡胶密封塞;通过橡胶密封塞的设置,可以保证两个通孔分别与导气硬管和温度器中间的密封性。
通过中间件、顶环和底环的设置;并在内螺纹和外螺纹的共同作用下,可以将中间件、顶环和底环共同组出符合采样环境与要求高度的箱体,可分别采集原位水体、水-气界面、沉积物与水体产生的温室气体,并通过计算公式计算出其对水-气界面温室气体排放的贡献值,其结构简单稳定并可拆卸携带,使用比较方便。
优选的,一个所述橡胶密封塞内穿设有导气硬管,且所述导气硬管的一端位于顶环内。
优选的,所述导气硬管的另一端穿过橡胶密封塞并连通有导气软管,所述导气软管的另一端与三通气阀相连通。
优选的,另一个所述橡胶密封塞内穿设有温度计;温度计可以测量箱体内的温度。
优选的,所述中间件和顶环的一端内壁均设置有内螺纹,所述中间件的另一端和底环的一端均设置有外螺纹,所述顶环和中间件通过外螺纹和内螺纹螺纹连接。
优选的,两个所述中间件通过外螺纹和内螺纹螺纹连接,所述底环和中间件通过外螺纹和内螺纹螺纹连接。
优选的,所述底环、中间件和顶环的材质均为金属。
优选的,所述密封盖板的顶部可拆卸连接有连接线,所述底环包括顶部密封底环和顶部开口底环;连接线的设置,方便拉动密封盖板,从而方便进出水口的打开和关闭。
本发明还包括测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置的测定方法,所述测定方法包括以下步骤:
步骤一:采气前预先测量浅水水体的实际深度,并将实际采集观测对象分为三组;
第一组:采集观测对象为原位沉积物和水体共同产生排放的温室气体;
第二组:采集观测对象为水-气界面温室气体通量;
第三组:采集观测对象为水体产生排放的温室气体;
步骤二:根据水体深度和采集观测对象进行组装相应高度的箱体;
若采集观测对象为第一组或第二组,需组装顶部开口底环;
若采集观测对象为第三组,需组装顶部密封底环;
步骤三:在箱体下水采样之前,将箱体倒置,使箱体内气体与自由大气混合,然后将已组装好的箱体轻轻置入水底固定,操作过程中尽量减少对于水面的扰动,以免影响测定结果;
步骤四:若对象为第一或第三组,需用连接线将密封盖板拉起,水体通过进出水口进入箱体内部,待水位与箱体外一致时,松开连接线,密封盖板归位使箱体密封;
若对象为第二组,则需两侧进出水口保持开放状态;
步骤五:静置箱体,待箱体气室气体稳定后开始采集气体;
步骤六:利用注射器,每间隔5min采集一个箱内气室的气体样品约10mL,共采集4次,每次采集气体前打开箱体内风扇混合空气,采集气体样品的同时,测定箱外大气压力和箱内气温,并准确记录采样箱露出水面部分的尺寸,以确定箱体气室容积;
步骤七:将储存在注射器中的气体样品的注入气袋保存,留待后续测定,采气完成后,关闭三通气阀,避免外部气体进入箱体;
本装置测定气体通量及不同对象对水-气界面温室气体排放贡献值公式和步骤包括:
测定气体通量的计算公式为:
式中,F:水-气界面温室气体排放通量;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
式中,F1:原位水体温室气体排放通量;测量计算F1时使用第三组箱体组合;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
排放贡献值公式为:
式中,G0:原位沉积物对水-气界面-室气体排放贡献值;
G1:原位水体-水-气界面温室气体排放贡献值;
F:水-气界面温室气体排放通量;
F1:原位水体温室气体排放通量。
优选的,“箱体”或“采样箱”由中间件、底环、顶环及顶环上的相关结构组成。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明,通过中间件、顶环和底环的设置,并在内螺纹和外螺纹的共同作用下,可以将中间件、顶环和底环共同组出符合采样环境与要求高度的箱体,可分别采集原位水体、水-气界面、沉积物与水体产生的温室气体,并通过计算公式计算出其对水-气界面温室气体排放的贡献值,其结构简单稳定并可拆卸携带,使用比较方便。
2、本发明,通过温度计的设置,便于观察和记录箱体内的温度状态,通过风扇的设置,可以用于平衡箱体内温室气体,通过三通气阀的设置,便于后续气体的采集和分析,在弹簧、密封盖板和连接线等的共同作用下,可以通过拉动连接线,使密封盖板不再遮挡进出水口,可以使水进入到中间件内,且在弹簧回弹的作用下,可以带着密封盖板回到遮挡进出水口的状态。
3、本发明,通过金属材质的设置,可以使中间件、顶环和底环的耐压强度更高,利于在浅水水体环境温室气体采集过程中保持装置内部环境的稳定,中间件的筒状结构设置,可以使对个中间件对接成不同高度的规格,从而满足不同环境原位气体采集的需求。
4、本发明通过测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法,可有效准确测定出浅水体内源温室气体排放贡献值。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明正视剖面的结构示意图;
图2为本发明中立体的结构示意图;
图3为本发明中顶部密封底环立体的结构示意图;
图4为本发明中遮挡盖板和弹簧立体的结构示意图;
图中:1、顶环;2、中间件;3、底环;31、顶部密封底环;4、温度计;5、橡胶密封塞;6、三通气阀;7、导气软管;8、导气硬管;9、进出水口;10、密封盖板;11、弹簧;12、连接线;13、风扇;14、外螺纹;15、内螺纹。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-4,本发明提供以下技术方案:测定温室气体排放相对贡献的采集装置,包括底环3,底环3高度为50cm,底环3插入水底固定,利于整个采气过程中整体装置结构保持稳定,底环3包括顶部密封底环31和顶部开口底环,底环3上螺纹连接有中间件2,中间件2的数量有多个,即只用几个相同中间件2即可拼接出满足水体气体原位采集的高度,且内部上下空间一致为单位体积,便于后续温室气体通量的计算,最顶部中间件2上螺纹连接有顶环1,底环3、中间件2和顶环1均为金属材质,耐压强度高,利于在浅水水体环境温室气体采集过程中保持装置内部环境的稳定,多个中间件2的中部均开设有进出水口9,且进出水口9相对应的地方设置有密封盖板10,便于调整装置内符合采集需求的采集原位对象的不同组合,密封盖板10的顶部可拆卸连接有连接线12,密封盖板10与中间件2之间设置有弹簧11,即通过连接线12控制密封盖板10的开合状态,进而改变装置内部原位环境,便于对不同原位环境的温室气体进行采集,适用性强,顶环1上设置有三通气阀6和温度计4,通过三通气阀6的设置,便于后续气体的采集和分析,顶环1的内壁设置有风扇13,通过风扇13的设置,可以用于平衡箱体内温室气体,通过中间件2、顶环1和底环3的设置,并在内螺纹15和外螺纹14的共同作用下,可以将中间件2、顶环1和底环3共同组出符合采样环境与要求高度的箱体,可分别采集原位水体、水-气界面、沉积物与水体产生的温室气体,并通过计算公式计算出其对水-气界面温室气体排放的贡献值,其结构简单稳定并可拆卸携带,使用比较方便。
顶环1上开设有通孔,且通孔的数量有两个,两个通孔内均设置有橡胶密封塞5,一个橡胶密封塞5内穿设有导气硬管8,且导气硬管8的一端位于顶环1内,导气硬管8的另一端穿过橡胶密封塞5并连通有导气软管7,导气软管7的另一端与三通气阀6相连通,另一个橡胶密封塞5内穿设有温度计4,通过温度计4的设置,便于观察和记录箱体内的温度状态。
中间件2和顶环1的一端内壁均设置有内螺纹15,中间件2的另一端和底环3的一端均设置有外螺纹14,两个中间件2通过外螺纹14和内螺纹15螺纹连接,顶环1和中间件2通过外螺纹14和内螺纹15螺纹连接,底环3和中间件2通过外螺纹14和内螺纹15螺纹连接,通过螺纹连接的密封方式,便于收集浅水系统中原位产生的不被外部污染的温室气体。
实施例2
测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置的测定方法,所述测定方法包括以下步骤:
步骤一:采气前预先测量浅水水体的实际深度,并将实际采集观测对象分为三组;
第一组:采集观测对象为原位沉积物和水体共同产生排放的温室气体;
第二组:采集观测对象为水-气界面温室气体通量;
第三组:采集观测对象为水体产生排放的温室气体;
步骤二:根据水体深度和采集观测对象进行组装相应高度的箱体;
采集观测对象为第一组时,需组装顶部开口底环;
步骤三:在箱体下水采样之前,将箱体倒置,使箱体内气体与自由大气混合,然后将已组装好的箱体轻轻置入水底固定,操作过程中尽量减少对于水面的扰动,以免影响测定结果;
步骤四:使用连接线12将密封盖板10拉起,水体通过进出水口9进入箱体内部,待水位与箱体外一致时,松开连接线12,密封盖板10归位使箱体密封;
步骤五:静置箱体,待箱体气室气体稳定后开始采集气体;
步骤六:利用注射器,每间隔5min采集一个箱内气室的气体样品约10mL,共采集4次,每次采集气体前打开箱体内风扇13混合空气,采集气体样品的同时,测定箱外大气压力和箱内气温,并准确记录采样箱露出水面部分的尺寸,以确定箱体气室容积,“箱体”或“采样箱”由中间件2、底环3、顶环1及顶环1上的相关结构组成;
步骤七:将储存在注射器中的气体样品的注入气袋保存,留待后续测定,采气完成后,关闭三通气阀6,避免外部气体进入箱体。
本装置测定气体通量及不同对象对水-气界面温室气体排放贡献值公式:
测定气体通量的计算公式为:
式中,F:水-气界面温室气体排放通量;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
式中,F1:原位水体温室气体排放通量;测量计算F1时使用第三组箱体组合;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
排放贡献值公式为:
式中,G0:原位沉积物对水-气界面-室气体排放贡献值;
G1:原位水体-水-气界面温室气体排放贡献值;
F:水-气界面温室气体排放通量;
F1:原位水体温室气体排放通量。
实施例3
测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置的测定方法,所述测定方法包括以下步骤:
步骤一:采气前预先测量浅水水体的实际深度,并将实际采集观测对象分为三组;
第一组:采集观测对象为原位沉积物和水体共同产生排放的温室气体;
第二组:采集观测对象为水-气界面温室气体通量;
第三组:采集观测对象为水体产生排放的温室气体;
步骤二:根据水体深度和采集观测对象进行组装相应高度的箱体;
采集观测对象为第二组时,需组装顶部开口底环;
步骤三:在箱体下水采样之前,将箱体倒置,使箱体内气体与自由大气混合,然后将已组装好的箱体轻轻置入水底固定,操作过程中尽量减少对于水面的扰动,以免影响测定结果;
步骤四:将两侧进出水口9保持开放状态;
步骤五:静置箱体,待箱体气室气体稳定后开始采集气体;
步骤六:利用注射器,每间隔5min采集一个箱内气室的气体样品约10mL,共采集4次,每次采集气体前打开箱体内风扇13混合空气,采集气体样品的同时,测定箱外大气压力和箱内气温,并准确记录采样箱露出水面部分的尺寸,以确定箱体气室容积,“箱体”或“采样箱”由中间件2、底环3、顶环1及顶环1上的相关结构组成;
步骤七:将储存在注射器中的气体样品的注入气袋保存,留待后续测定,采气完成后,关闭三通气阀6,避免外部气体进入箱体;
本装置测定气体通量及不同对象对水-气界面温室气体排放贡献值公式:
测定气体通量的计算公式为:
式中,F:水-气界面温室气体排放通量;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
式中,F1:原位水体温室气体排放通量;测量计算F1时使用第三组箱体组合;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
排放贡献值公式为:
式中,G0:原位沉积物对水-气界面-室气体排放贡献值;
G1:原位水体-水-气界面温室气体排放贡献值;
F:水-气界面温室气体排放通量;
F1:原位水体温室气体排放通量。
实施例4
测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置的测定方法,所述测定方法包括以下步骤:
步骤一:采气前预先测量浅水水体的实际深度,并将实际采集观测对象分为三组;
第一组:采集观测对象为原位沉积物和水体共同产生排放的温室气体;
第二组:采集观测对象为水-气界面温室气体通量;
第三组:采集观测对象为水体产生排放的温室气体;
步骤二:根据水体深度和采集观测对象进行组装相应高度的箱体;
采集观测对象为第三组时,需组装顶部密封底环31;
步骤三:在箱体下水采样之前,将箱体倒置,使箱体内气体与自由大气混合,然后将已组装好的箱体轻轻置入水底固定,操作过程中尽量减少对于水面的扰动,以免影响测定结果;
步骤四:使用连接线12将密封盖板10拉起,水体通过进出水口9进入箱体内部,待水位与箱体外一致时,松开连接线12,密封盖板10归位使箱体密封;
步骤五:静置箱体,待箱体气室气体稳定后开始采集气体;
步骤六:利用注射器,每间隔5min采集一个箱内气室的气体样品约10mL,共采集4次,每次采集气体前打开箱体内风扇13混合空气,采集气体样品的同时,测定箱外大气压力和箱内气温,并准确记录采样箱露出水面部分的尺寸,以确定箱体气室容积,“箱体”或“采样箱”由中间件2、底环3、顶环1及顶环1上的相关结构组成;
步骤七:将储存在注射器中的气体样品的注入气袋保存,留待后续测定,采气完成后,关闭三通气阀6,避免外部气体进入箱体;
本装置测定气体通量及不同对象对水-气界面温室气体排放贡献值公式:
测定气体通量的计算公式为:
式中,F:水-气界面温室气体排放通量;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
式中,F1:原位水体温室气体排放通量;测量计算F1时使用第三组箱体组合;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
排放贡献值公式为:
式中,G0:原位沉积物对水-气界面-室气体排放贡献值;
G1:原位水体-水-气界面温室气体排放贡献值;
F:水-气界面温室气体排放通量;
F1:原位水体温室气体排放通量
最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,包括底环(3),其特征在于:所述底环(3)上螺纹连接有中间件(2),所述中间件(2)的数量有多个,最顶部中间件(2)上螺纹连接有顶环(1),多个所述中间件(2)的中部均开设有进出水口(9),且所述进出水口(9)相对应的地方设置有密封盖板(10),所述密封盖板(10)与中间件(2)之间设置有弹簧(11),所述顶环(1)上设置有三通气阀(6)和温度计(4),所述顶环(1)的内壁设置有风扇(13),所述顶环(1)上开设有通孔,且通孔的数量有两个,两个通孔内均设置有橡胶密封塞(5)。
2.根据权利要求1所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,其特征在于:一个所述橡胶密封塞(5)内穿设有导气硬管(8),且所述导气硬管(8)的一端位于顶环(1)内。
3.根据权利要求2所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,其特征在于:所述导气硬管(8)的另一端穿过橡胶密封塞(5)并连通有导气软管(7),所述导气软管(7)的另一端与三通气阀(6)相连通。
4.根据权利要求3所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,其特征在于:另一个所述橡胶密封塞(5)内穿设有温度计(4)。
5.根据权利要求4所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,其特征在于:所述中间件(2)和顶环(1)的一端内壁均设置有内螺纹(15),所述中间件(2)的另一端和底环(3)的一端均设置有外螺纹(14),所述顶环(1)和中间件(2)通过外螺纹(14)和内螺纹(15)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,其特征在于:两个所述中间件(2)通过外螺纹(14)和内螺纹(15)螺纹连接,所述底环(3)和中间件(2)通过外螺纹(14)和内螺纹(15)螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,其特征在于:所述底环(3)、中间件(2)和顶环(1)的材质均为均为金属材质。
8.根据权利要求7所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置,其特征在于:所述密封盖板(10)的顶部可拆卸连接有连接线(12),所述底环(3)包括顶部密封底环(31)和顶部开口底环。
9.根据权利要求8所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置的测定方法,其特征在于:测定方法包括以下步骤:
步骤一:采气前预先测量浅水水体的实际深度,并将实际采集观测对象分为三组;
第一组:采集观测对象为原位沉积物和水体共同产生排放的温室气体;
第二组:采集观测对象为水-气界面温室气体通量;
第三组:采集观测对象为水体产生排放的温室气体;
步骤二:根据水体深度和采集观测对象进行组装相应高度的箱体;
若采集观测对象为第一组或第二组,需组装顶部开口底环;
若采集观测对象为第三组,需组装顶部密封底环(31);
步骤三:在箱体下水采样之前,将箱体倒置,使箱体内气体与自由大气混合,然后将已组装好的箱体轻轻置入水底固定,操作过程中尽量减少对于水面的扰动,以免影响测定结果;
步骤四:若对象为第一或第三组,需用连接线(12)将密封盖板(10)拉起,水体通过进出水口(9)进入箱体内部,待水位与箱体外一致时,松开连接线(12),密封盖板(10)归位使箱体密封;
若对象为第二组,则需两侧进出水口(9)保持开放状态;
步骤五:静置箱体,待箱体气室气体稳定后开始采集气体;
步骤六:利用注射器,每间隔5min采集一个箱内气室的气体样品约10mL,共采集4次,每次采集气体前打开箱体内风扇(13)混合空气,采集气体样品的同时,测定箱外大气压力和箱内气温,并准确记录采样箱露出水面部分的尺寸,以确定箱体气室容积;
步骤七:将储存在注射器中的气体样品的注入气袋保存,留待后续测定,采气完成后,关闭三通气阀(6),避免外部气体进入箱体;
本装置测定气体通量及不同对象对水-气界面温室气体排放贡献值公式:
测定气体通量的计算公式为:
式中,F:水-气界面温室气体排放通量;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
式中,F1:原位水体温室气体排放通量;测量计算F1时使用第三组箱体组合;
S:监测时间内不同时刻的气体浓度回归分析得到的曲线斜率;
V:静态箱内水面以上体积;
A:静态箱覆盖水面面积;
C1:气体浓度量纲转换系数,ppm转化为μgm-3,CO2为1798.45,CH4为655.47;
C2:时间量纲转换系数;
排放贡献值公式为:
式中,G0:原位沉积物对水-气界面-室气体排放贡献值;
G1:原位水体-水-气界面温室气体排放贡献值;
F:水-气界面温室气体排放通量;
F1:原位水体温室气体排放通量。
10.根据权利要求9所述的测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置的测定方法,其特征在于:“箱体”或“采样箱”由中间件(2)、底环(3)、顶环(1)及顶环(1)上的相关结构组成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110652952.1A CN113358426B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110652952.1A CN113358426B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113358426A CN113358426A (zh) | 2021-09-07 |
CN113358426B true CN113358426B (zh) | 2022-05-06 |
Family
ID=77533892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110652952.1A Expired - Fee Related CN113358426B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113358426B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114646730A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-21 | 光大环境科技(中国)有限公司 | 无组织面源气体排放通量的测量方法 |
CN115165482A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-10-11 | 河南农业大学 | 一种温室气体原位采集装置及采集方法 |
CN116539382A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-08-04 | 重庆师范大学 | 湖泊不同水层温室气体输移通量的采集装置及测定方法 |
CN117647626B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-04-26 | 中国科学院南京土壤研究所 | 一种田间原位多区同步监测温室气体通量的装置及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203572823U (zh) * | 2013-11-26 | 2014-04-30 | 广东省环境科学研究院 | 一种原位观测湿地碳排放的静态箱系统 |
CN208125461U (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-20 | 广东省林业科学研究院 | 一种用于滨海潮间带湿地温室气体采集的静态箱 |
CN213275519U (zh) * | 2020-10-28 | 2021-05-25 | 河南大学 | 一种气体静态箱 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102749228B (zh) * | 2012-06-18 | 2014-04-09 | 河海大学 | 浅水湖泊温室气体原位采集装置 |
CN103267659B (zh) * | 2013-05-31 | 2015-04-22 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 土壤剖面不同深度温室气体采集装置 |
CN103792112A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-14 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 一种水-气界面温室气体pvc采样箱 |
CN103901177A (zh) * | 2014-02-19 | 2014-07-02 | 河海大学 | 一种用于测量水面温室气体排放通量的测定箱及测定方法 |
KR101541342B1 (ko) * | 2014-05-08 | 2015-08-04 | 한국지질자원연구원 | 자연상태의 지표수/퇴적물 경계면에서의 물교환량(water exchange) 측정장치 |
RU169373U1 (ru) * | 2016-06-27 | 2017-03-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) | Автоматическая камера для измерения потоков парниковых газов на поверхности раздела почва-атмосфера |
CN106053158A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-10-26 | 湖北大学 | 温室气体采样瓶 |
CN206002357U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-03-08 | 福建师范大学 | 一种可调节高度的便携式温室气体取样静态箱 |
CN108871883A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-23 | 中国林业科学研究院林业研究所 | 一种静态箱通量观测装置及采气方法 |
CN109781477A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-21 | 东北师范大学 | 一种密丛型苔草沼泽的温室气体排放通量观测采样装置 |
CN210269313U (zh) * | 2019-08-06 | 2020-04-07 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种土壤温室气体采集装置 |
CN111122262A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-05-08 | 福建师范大学 | 便携式田间温室气体采集装置及其操作方法 |
-
2021
- 2021-06-11 CN CN202110652952.1A patent/CN113358426B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203572823U (zh) * | 2013-11-26 | 2014-04-30 | 广东省环境科学研究院 | 一种原位观测湿地碳排放的静态箱系统 |
CN208125461U (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-20 | 广东省林业科学研究院 | 一种用于滨海潮间带湿地温室气体采集的静态箱 |
CN213275519U (zh) * | 2020-10-28 | 2021-05-25 | 河南大学 | 一种气体静态箱 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113358426A (zh) | 2021-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113358426B (zh) | 测定浅水体内源温室气体排放贡献的采集装置及测定方法 | |
Sholkovitz et al. | An automated dye‐dilution based seepage meter for the time‐series measurement of submarine groundwater discharge | |
CN102012246B (zh) | 一种测量海底冷泉天然气渗漏原位流量速率变化的测量装置 | |
CN108827853B (zh) | 基于核磁共振的致密储层岩电测量装置及测量方法 | |
Meredith et al. | Ecosystem fluxes of hydrogen: a comparison of flux-gradient methods | |
CN113109533B (zh) | 基于物联网和大数据的水质在线智能监测分析处理方法 | |
CN216718412U (zh) | 一种水库安全监测自动化系统的水质在线监测站 | |
CN109655599A (zh) | 一种高压实膨润土膨胀力-渗透耦合试验仪及其使用方法 | |
CN205246495U (zh) | 一种土的常流速渗透堵塞试验装置 | |
CN209069798U (zh) | 一种达西渗透实验仪 | |
Woodroffe | Recognising subtidal foraminiferal assemblages: implications for quantitative sea‐level reconstructions using a foraminifera‐based transfer function | |
Odgaard | The sedimentary record of spheroidal carbonaceous fly-ash particles in shallow Danish lakes | |
CN102156181A (zh) | 建筑材料表面氡析出率检测装置及其检测方法 | |
CN111999122B (zh) | 一种基于物联网的水环境现状监测装置 | |
CN212008200U (zh) | 一种极片吸液性能测试装置 | |
CN108663285A (zh) | 针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置及试验方法 | |
CN209858560U (zh) | 径流小区泥沙自动监测装置 | |
CN217638222U (zh) | 土壤气体采样收集装置 | |
CN116380720A (zh) | 气液界面气体通量在线检测系统及方法 | |
CN208805399U (zh) | 一种土壤气样品收集器 | |
CN108828160A (zh) | 测试油气输送管线中腐蚀性气体与溶解氧的便携装置 | |
CN212206762U (zh) | 一种河流中采集水样的装置 | |
CN213903032U (zh) | 一种自动森林腐植气体采集样装置 | |
CN108897031A (zh) | 一种开环式测量射气介质氡析出率的方法和装置 | |
CN210982151U (zh) | 一种路基土非饱和渗透系数测量系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220506 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |