CN212159766U - 一种可自由移动的水面碳排放测定装置 - Google Patents
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Abstract
一种可自由移动的水面碳排放测定装置，包括EVA漂浮板，所述漂浮板的中间位置贯穿插有PVC管，PVC管一部分露出水面，一部分伸入水下，PVC管露出水面部分密闭连接有自动开合呼吸室，所述自动开合呼吸室通过管路与快速温室气体分析仪相连，漂浮板镶嵌在内置马达的仿船体漂浮装置上，尾部安装螺旋桨，可实现在水面的自由前进和转向，该装置能够对水体的碳排放进行快速、自动和实时的数据传输，极大的保障了数据的准确性和连续性。
Description
技术领域
本实用新型涉及到一种水-气界面碳通量的原位和连续测定装置，具体为一种可自由移动的水面碳排放测定装置。
背景技术
《哥本哈根协议》指出,"气候变化是人类当前面临的最重大挑战之一，必须大幅度减少全球碳排放"。降低大气中温室气体含量,遏制气候变暖已成为全球共识，温室气体排放的科学定量评价是建立国际温室气体减排框架、确定各国合理的减排责任、部署国际减排行动的基础。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体，它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用，这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)等是地球大气中主要的温室气体。
通过测定不同生态系统的温室气体通量，确定各生态系统碳源/汇功能是预测全球变暖趋势的基本前提。目前已经有大量关于森林、草地、农田、泥炭地、荒漠等陆地生态系统碳通量的研究，有关水生生态系统例如河岸湿地或内陆水体等的碳排放测定存在较大难度，且目前测定方法不统一，数据存在较大误差。而如何控制水生生态系统的碳排放成为重点研究的问题，因此，加强水-气界面碳通量的原位和连续测定装置研究对于当前碳循环和全球气候变化研究具有十分重要的意义。
在现有技术中，通常采用漂浮通量箱-气相色谱法法进行水生生态系统碳排放监测。有关水-气界面温室气体排放监测的专利包括“流动水体温室气体排放量的测定方法”(申请号:201110167356.0)，“一种水体-大气界面甲烷气体通量的原位监测方法”(申请号:2010102737832)，“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”(申请号:2014100560785)，这些专利针对内陆水体生态系统，设计适当容积、下端开口的气密性箱体。
使其自然漂浮于水面上，通过测定一定时间内箱内温室气体浓度的变化而确定其排放通量。漂浮通量箱通常由静态采样箱和漂浮架组成。为防止太阳照射使箱体内温度过高，每个通量箱外部常用银白色锡箔纸或其他反光或绝热材料包裹。采样箱上部密封，并连有温度传感器和气体采样管线。固定在采样箱上的漂浮架材料常用的有泡沫聚苯乙烯、充气汽车轮胎等。然而这些方法对于内陆水体生态系统的碳排放通量测定，主要存在以下三个方面不足：①采用抽气针筒进行气体采集时需要用小瓶或气袋保存运回实验室再进行监测，耗时较长，极大的影响了检测的准确性。②不能实现碳排放的自动连续观测，存在较大误差。③一般的漂浮装置不能实现水面的自动移动，难以实现快速的多点测定，来回移动或扣箱子会花费较多时间，从而导致通量计算不准确和波动。
实用新型内容
传统的水-气界面温室气体漂浮通量箱-气相色谱测量法只能获得点上不连续数据,且存在劳动强度大、分析成本高、人为误差可能性大等缺点,为此我们开发了一种新型的水-气界面温室气体测量系统.该系统利用集成漂浮通量箱、可伸缩支架与在线气体监测设备实现了水-气界面二氧化碳、甲烷等气体浓度的自动、连续监测,缩短了分析周期,提高了监测精度,节省了人力物力,为水体温室气体释放通量的大区域、长期原位监测提供了技术支撑。
本实用新型通过以下技术方案实现的：一种可自由移动的水面碳排放测定装置，包括EVA漂浮板，所述漂浮板的中间位置贯穿插有PVC管，PVC管一部分露出水面，一部分伸入水下，PVC管露出水面部分密闭连接有自动开合呼吸室，所述呼吸室通过管路与快速温室气体分析仪相连，实现碳排放的自动快速监测，漂浮板镶嵌在内置马达的仿船体漂浮装置上，尾部安装螺旋桨，可实现在水面的自由前进和转向。
EVA漂浮板为方形，在方形漂浮板上面每个角有把手。
PVC管直径20cm，总高度40cm，其中漂浮板上部分10cm，漂浮板下20cm， PVC管外套一个胶圈在漂浮板上表面进行固定。
可自动开合呼吸室固定在漂浮板上并扣在PVC管上面，实现固定和密闭。
本实用新型结构合理，便于携带，稳定性高，可缩短采样时间，保证采样精度，适用于以水稻田、湿地、沼泽地、湖面、河流、海洋、污水等为下垫面的水体-大气之间CH4和CO2的通量监测。
本实用新型的技术效果在于：(1)通过可伸缩支架连接带提手的新型环保塑料发泡材料漂浮板，实现在不同高-低水位条件下测定的灵活性和达到较好的固定效果；(2)漂浮板上固定自动开合呼吸室，然后与快速温室气体分析仪连接，对水体的碳排放进行快速、自动和实时的数据传输，极大的保障了数据的准确性和连续性；(3)整个装置具有较好的完整性，通过仿船体内置的马达等进行遥控控制，可达到水面多点观测的快速移动与固定，极大解决了野外监测工作耗时耗力的问题。
附图说明
附图1是一种可自由移动的水面碳排放测定装置侧面结构示意图。
其中，1.LGR-MGGA快速温室气体分析仪、2.螺旋桨、3.电瓶、4.提手5.EVA 漂浮板、6.控制器、7.呼吸室、8.仿船体、9.固定胶圈、10.PVC管
具体实施方式
一种水面碳排放测定的悬浮装置，其特征在于，包括EVA漂浮板5，所述漂浮板的中间位置贯穿插有PVC管10，PVC管10一部分露出水面，一部分伸入水下，PVC管10露出水面部分密闭连接有自动开合呼吸室7，所述呼吸室7 通过管路与快速温室气体分析仪1相连，漂浮板镶嵌进装有内置马达的仿船体8 上，船体后侧装有螺旋桨2，实现在水面的自由移动。
EVA漂浮板5为方形，在方形漂浮板上面每个边有提手4。
PVC管10直径20cm，总高度40cm，其中漂浮板上部分10cm，漂浮板下 20cm，PVC管10外套一个胶圈9在漂浮板上表面进行固定。
该水面碳排放测定漂浮装置固定在加有螺旋桨和马达的仿船体装置上，实现自由移动。测量室包括上下两部分，下部分为插入并固定在泡沫板当中的中空的圆筒形PVC管10(直径20cm，总高度40cm，其中漂浮板上部分10cm，漂浮板下20cm)，上部分密闭连接自动开合呼吸室，采用LGR-MGGA快速温室气体分析仪测量水面的CH4和CO2通量。
Claims (4)
1.一种可自由移动的水面碳排放测定装置，其特征在于，包括EVA漂浮板(5)，所述漂浮板的中间位置贯穿插有PVC管(10)，PVC管(10)一部分露出水面，一部分伸入水下，PVC管(10)露出水面部分密闭连接有自动开合呼吸室(7)，所述自动开合呼吸室(7)通过管路与快速温室气体分析仪(1)相连，漂浮板镶嵌在内置马达的仿船体漂浮装置上(8)，尾部安装螺旋桨(2)，可实现在水面的自由前进和转向。
2.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，EVA漂浮板(5)为方形，在方形漂浮板上面每个角有把手(4)。
3.根据权利要求2所述的测定装置，其特征在于，通过仿船体装置可实现水面不同位置的碳排放自动连续测定。
4.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，PVC管(10)直径20cm，总高度40cm，其中漂浮板以上部分10cm，漂浮板下20cm，PVC管(10)外套一个胶圈(9)在漂浮板上表面进行固定。
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