CN205607951U - 一种微藻海洋酸化模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海洋模拟实验装置，特别涉及一种微藻海洋酸化模拟实验装置。本实验装置包括具塞培养瓶、二氧化碳培养箱和培养基储存器，有效模拟未来二氧化碳升高导致的海洋酸化，通过半连续通气培养的方法，有效避免微藻光合作用、呼吸作用、营养盐同化、钙化作用以及胞外分泌物等生理过程对预设海水碳酸盐系统的影响，保证了实验体系的稳定性。

Description

一种微藻海洋酸化模拟实验装置

技术领域

本实用新型涉及海洋模拟实验装置，特别涉及一种微藻海洋酸化模拟实验装置。

背景技术

由于矿石燃料的使用和植被破坏的不断加剧，使得大气中二氧化碳浓度不断升高，已经导致了广泛的环境、生态和气候问题。海洋是地球表面最大的碳源，吸收了人类排放二氧化碳总量的四分之一，吸收二氧化碳浓度的不断增加，引起表层海水碱度下降，导致海洋酸化Ocean Acidification。自工业革命以来，大气中二氧化碳浓度由280ppmv上升到现在的388ppmv,海水pH值相应下降了0.1个单位。在不改变现有能源使用结构的情况下，大气中二氧化碳的浓度将会继续上升，到下世纪初期,大气二氧化碳浓度将升高至800-1000ppmv,与工业革命前相比，海水pH将会下降0.3-0.4个单位，CO₃ ^2-浓度将下降45％，pCO₂浓度将增加近200％，HCO₃ ^-浓度增加11％，DIC浓度增加9％,这种酸化速度在过去的几亿年间都未曾发生过。

目前，传统的批次培养方法简单、便于操作，但是培养液中的碳酸盐参数会随着藻密度的增加发生较大幅度的改变，偏离预设的碳酸盐体系。因此，批次培养的海洋酸化实验结果不能为有效预测海洋生态系统对海洋酸化的响应方式、途径和过程提供佐证。

实用新型内容

本实用新型克服上述问题，提供一种微藻海洋酸化模拟实验装置，通过半连续通气培养的方法，有效避免了微藻的光合作用等其他生理活动对海水碳酸盐体系的改变，并保证微藻始终处于指数增长期。

本实用新型的技术方案是：

一种微藻海洋酸化模拟实验装置，包括具塞培养瓶和二氧化碳培养箱，还包括培养基储存器，所述培养基储存器顶端设置与培养基储存器贯通的进气管一，所述进气管一与进气导管一相通；所述的具塞培养瓶的塞子上设置与所述具塞培养瓶贯通的进气管二和进液管，所述的进气管二与进气导管二相通，所述进液管与所述培养基储存器的出样口一相通；所述的二氧化碳培养箱通过进气导管一和进气导管二将二氧化碳分别输送到所述的具塞培养瓶和培养基储存器中。

在以上方案的基础上，所述的培养基储存器的水平位置高于所述的具塞培养瓶的顶部。

在以上方案基础上，所述具塞培养瓶的进气管二的底端设置气盘。将通入微藻培养瓶中的气体转化成更小的气泡，大大减小了通气对微藻造成的机械损伤。

在以上方案基础上，所述的具塞培养瓶还包括贯通培养瓶塞子的出气管二，所述的培养基储存器还包括设置于培养基储存器顶端与所述培养基储存器贯通的出气管一。

在以上方案基础上，所述的具塞培养瓶出气管二和所述培养基储存器的出气管一上分别设置针式滤器。一般采用0.22μm针式滤器，气体经过0.22μm的针式滤器，保证通入培养瓶内的为无菌气体。

在以上方案基础上，所述的具塞培养瓶还设置位于具塞培养瓶侧壁上部的进样口和位于具塞培养瓶侧壁下部的出样口二。根据微藻的生长速率，计算出每天需要排出的藻液体积以及加入新培养液的体积，分别从出样口和进样口排出多余的藻液并加入新培养液，操作简单，便于实验实施，并且大大降低了染菌概率。

在以上方案基础上，所述的进气导管二上设置干燥器、针式滤器一、流量调节阀和流量计。根据培养液的体积、微藻的抗扰动性，通过流量调节阀调整通气速率。同时，去除气体中的水分，确保通入培养瓶内的为无菌气体。

在以上方案基础上，在所述的进气导管一上设置针式滤器二。一般采用0.22μm针式滤器，气体经过0.22μm的针式滤器，保证通入培养瓶内的为无菌气体。

在以上方案基础上，所述的二氧化碳培养箱内设置蠕动泵。控制将二氧化碳培养箱中一定浓度的二氧化碳气体泵入培养瓶内。

本实用新型的有益效果是：

1、本实验装置有效模拟未来二氧化碳升高导致的海洋酸化，通过半连续通气培养的方法，有效避免微藻光合作用、呼吸作用、营养盐同化、钙化作用以及保外分泌物等生理过程对预设海水碳酸盐系统的影响，保证了实验体系的稳定性。

2、新鲜培养基添加系统，可以根据微藻的生长速率，调节加入新培养液，操作简单，便于实验实施，并且大大降低了染菌概率。

附图说明

附图1为本实用新型具体实施例的结构示意图；

1为具塞培养瓶；11为进气管二；111为气盘；12为进液管；13为出气管二；14为进样口；15为出样口二；2为二氧化碳培养箱；21为蠕动泵；3为培养基储存器；31为进气管一；32为出气管一；33为出样口一；41为进气导管一；411为针式滤器；42为进气导管二；421为干燥器；422为针式滤器；423为流量调节阀；424为流量计；5为针式滤器。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式如下：

一种微藻海洋酸化模拟实验装置，包括具塞培养瓶1和二氧化碳培养箱2，还包括培养基储存器3，所述培养基储存器3顶端设置与培养基储存器3贯通的进气管一31，所述进气管一31与进气导管一41相通；所述的具塞培养瓶1的塞子上设置与所述具塞培养瓶1贯通的进气管二11和进液管12，所述的进气管二11与进气导管二42相通，所述进液管12与所述培养基储存器3的出样口一33相通；所述的二氧化碳培养箱2通过进气导管一41和进气导管二42将二氧化碳分别输送到所述的具塞培养瓶和培养基储存器中。

所述具塞培养瓶1的进气管二11的底端设置气盘111。将通入微藻培养瓶中的气体转化成更小的气泡，大大减小了通气对微藻造成的机械损伤。

所述的具塞培养瓶1还包括贯通培养瓶塞子的出气管二13，所述的培养基储存器3还包括设置于培养基储存器3顶端与所述培养基储存器3贯通的出气管一32。

所述的具塞培养瓶1出气管二13和所述培养基储存器的出气管一32上分别设置针式滤器5。一般采用0.22μm针式滤器，气体经过0.22μm的针式滤器，保证通入培养瓶内的为无菌气体。

所述的具塞培养瓶1还设置位于具塞培养瓶侧壁上部的进样口14和位于具塞培养瓶侧壁下部的出样口二15。根据微藻的生长速率，计算出每天需要排出的藻液体积以及加入新培养液的体积，分别从出样口15和进样口14排出多余的藻液并加入新培养液，操作简单，便于实验实施，并且大大降低了染菌概率。

所述的进气导管二42上设置干燥器421、针式滤器422、流量调节阀423和流量计424。根据培养液的体积、微藻的抗扰动性，通过流量调节阀调整通气速率。同时，去除气体中的水分，确保通入培养瓶内的为无菌气体。

所述的进气导管一41上设置针式滤器411。

所述的二氧化碳培养箱2内设置蠕动泵21。

具塞培养瓶1中的微藻培养至一定浓度后，由于微藻的光合作用、呼吸作用等生理过程将较大程度的改变预设的碳酸盐系统，因此，通过添加新鲜的培养基，降低微藻培养瓶中的藻细胞密度，具体方法如下：打开出样口二15，排除部分藻液，关闭出样口二15；打开培养基储存容器3下方的出样口一33，在重力的作用下，使得达到预设碳酸盐平衡的新鲜培养液通过进液管12进入具塞培养瓶1，达到稀释藻液的目的。

Claims (9)

1.一种微藻海洋酸化模拟实验装置，包括具塞培养瓶(1)和二氧化碳培养箱(2)，其特征在于，还包括培养基储存器(3)，所述培养基储存器(3)顶端设置与培养基储存器(3)贯通的进气管一(31)，所述进气管一(31)与进气导管一(41)相通；所述的具塞培养瓶(1)的塞子上设置与所述具塞培养瓶(1)贯通的进气管二(11)和进液管(12)，所述的进气管二(11)与进气导管二(42)相通，所述进液管(12)与所述培养基储存器(3)的出样口一(33)相通；所述的二氧化碳培养箱(2)通过进气导管一(41)和进气导管二(42)将二氧化碳分别输送到所述的具塞培养瓶(1)和培养基储存器(3)中。

2.根据权利要求1所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，所述的培养基储存器(3)的水平位置高于所述的具塞培养瓶(1)的顶部。

3.根据权利要求1所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，所述具塞培养瓶(1)的进气管二(11)的底端设置气盘(111)。

4.根据权利要求1所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，所述的具塞培养瓶(1)还包括贯通培养瓶塞子的出气管二(13)，所述的培养基储存器(3)还包括设置于培养基储存器(3)顶端与所述培养基储存器(3)贯通的出气管一(32)。

5.根据权利要求4所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，所述的具塞培养瓶(1)出气管二(13)和所述培养基储存器的出气管一(32)上分别设置针式滤器(5)。

6.根据权利要求1所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，所述的具塞培养瓶(1)还设置位于具塞培养瓶侧壁上部的进样口(14)和位于具塞培养瓶侧壁下部的出样口二(15)。

7.根据权利要求1所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，所述的进气导管二(42)上设置干燥器(421)、针式滤器一(422)、流量调节阀(423)和流量计(424)。

8.根据权利要求1所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，在所述的进气导管一(41)上设置针式滤器二(411)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的微藻海洋酸化模拟实验装置，其特征在于，所述的二氧化碳培养箱(2)内设置蠕动泵(21)。