CN212334755U - 一种室外模拟池塘生态系统的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种室外模拟池塘生态系统的装置，包括多个模拟池塘，各池塘之间通过管道联接在一起，多个模拟池塘包括调节池、多个对照组和多个不同浓度处理组，按照抽签法或者随机分配法将多个对照组和不同浓度处理组随机分布在各池塘内，调节池为各对照组和不同浓度处理组池塘的进出水中转站。本实用新型的室外模拟池塘生态系统的装置，通过在一个系统中设置多个对照组和不同浓度处理组，达到了中等规模池塘生态模拟系统的规模，能够模拟包括多种大型水生植物、藻类、浮游动物、底栖动物及微生物等组成的实际复杂静水生态系统的，能够更好的评价化学污染物进入实际水体引发的复杂生态效应的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及模拟池塘生态系统技术领域，特别是涉及一种室外模拟池塘生态系统的装置。
背景技术
室外模拟池塘生态系统，是水生中宇宙技术的一种，当实验室的初、高级(单一物种或多物种)毒理测试试验结果表明某化学物质对水生生物具有潜在风险时，可以应用室外模拟池塘生态系统评估该化学物质的实际水生态风险。
现有文献中：模型池塘生态系统设计与应用研究，应用与环境生物学报，1995，1(2)，103-113，黄玉瑶，高玉荣，任淑智等。简单报道了三种模型池塘生态系统即池塘微宇宙、池塘中宇宙和模型水陆生态系统的设计、组建与应用研究结果。其中举例了池塘中宇宙的设计为玻璃钢水槽(3×1×1)m3的大致设计、构造和应用，铺垫一定量含有水生生物种子、孢子及卵子的干河泥，灌注自来水。起始氮、磷浓度按中富营养水平配置，培育约一个月，即可分别长成典型的沉水植物群落，并可维持达数月。冬季水槽排干，第二年注水培养，生物群落可重新发展，该系统可连续使用数年。作者实际使用单甲脒农药作为测试农药，影响实验结果表明，此类模拟系统可以作为评价、预测化学污染物直接或经地表径流进入水体引起整体生态效应的良好工具。
但是上述模拟池塘生态系统中仍存在以下缺陷：1)从体系的大小设计上，并未达到实际上中等规模池塘生态模拟系统的规模，造成的直接影响是模拟不了包括多种大型水生植物、藻类、浮游动物、底栖动物及微生物等组成的实际复杂静水生态系统的，虽然小系统一定程度上不同平行处理间的变异系数较小，但是对评价化学污染物进入实际水体引发的复杂生态效应效果有限；2)由于系统的规模和构造特点，只能放置在室内或者人工干扰程度很大的空间内，模拟不了实际野外环境条件下的生态系统，因此，对评价化学污染物进入实际水体引发的复杂生态效应效果有限。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种室外模拟池塘生态系统的装置，以解决上述现有技术存在的问题，设计了能够进行高级室外模拟池塘生态系统(中宇宙)毒理试验的成套设备。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种室外模拟池塘生态系统的装置，包括多个模拟池塘，各池塘之间通过管道联接在一起，多个所述模拟池塘包括调节池、多个对照组和多个不同浓度处理组，按照抽签法或者随机分配法将多个所述对照组和不同浓度处理组随机分布在各池塘内，所述调节池为各对照组和不同浓度处理组池塘的进出水中转站。
优选的，所述池塘包括放置于水泥坑中的水池罐体，所述水池罐体的底部设置有可拆卸的内衬盘，所述内衬盘上放置有底泥。
优选的，沿所述水池罐体的顶部圆周均布有多个压板，所述压板的一端通过螺栓与所述水池罐体的顶部池壁相固定，另一端与水泥坑的顶部边缘固定连接。
优选的，所述水池罐体采用惰性材料制成；所述水池罐体的主体埋于地下，上边缘露出地面20-30cm。
优选的，各水池罐体包括进水管路、回流管路和控制阀门，所述调节池中的池水通过离心泵泵取后与各水池罐体的进水管路相连，各水池罐体的回流管路相连通，所述进水管路和回流管路上均安装有控制阀门。
优选的，还包括电路系统，所述电路系统用于为照明设备和离心泵供电。
优选的，所述调节池的位置低于其他池塘的位置。
优选的，还包括隔离网，所述隔离网设置于池塘的外侧。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
本实用新型的室外模拟池塘生态系统的装置，通过在一个系统中设置多个对照组和不同浓度处理组，达到了中等规模池塘生态模拟系统的规模，能够模拟包括多种大型水生植物、藻类、浮游动物、底栖动物及微生物等组成的实际复杂静水生态系统的，能够更好的评价化学污染物进入实际水体引发的复杂生态效应的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为室外模拟池塘生态系统的装置整体结构示意图；
图2为单个池塘的施工图；
图3为单个池塘的结构图；
图4为压板的分布图；
图中，1为照明灯；2为控制阀门；3为截止阀；4为离心泵；5 为源头进水管道；6为1号池；7为2号池；8为3号池；9为4号池；10为5号池；11为6号池；12为7号池；13为8号池；14为9号池；15为10号池；16为11号池；17为12号池；18为13号池；19 为14号池；20为种植土；21为进水口；22为14cm底泥；23为出水口；24为素土夯实；25为150厚级配碎石垫层；26为100厚C15 混凝土垫层；27为20厚1:3干硬性水泥砂浆；28为30厚指定花岗岩铺地；29为240挡土墙；30为PE制盆；31为PE制内盆；32为底泥；33为起吊锚点；A流出管；B回流管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种室外模拟池塘生态系统的装置，以解决上述现有技术存在的问题，设计了能够进行高级室外模拟池塘生态系统(中宇宙)毒理试验的成套设备。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1-4所示，本实用新型提供一种室外模拟池塘生态系统的装置，该系统由14个圆柱形模拟池塘组成(直径2.75米，总深度1.55 米，表层沉积物以上水深：1米)(注：尺寸仅作为本例大致参考，保持水体体积为15m3以上即可，大致变动可接受)。其中3个池子作为对照组，5个浓度处理组，每组浓度处理组设置两个平行池子。
试验前，为体现试验等重复和随机原则，按照抽签法或者随机数字表法等完全随机分组方法，将对照组和不同浓度处理组和池子编号联系，使对照组和处理组在试验时随机分布在1号池6到13号池18 的13个池子中。另单独设置1个池子(14号池19)作为调节池。调节池作用在于作为各池的进出水中转站，以及试验时作为水生态系统的一个备用池。各池之间通过管道系统联接在一起。
模拟池塘用的水池建设材料应使用惰性材料，如PE(聚乙烯)、 HDPE(高密度聚乙烯)和玻璃钢(glass fiber)等具有可塑性好、耐腐蚀性强，具有较高机械强度的材料来修建中宇宙的单体水池系统，整体结构和单体见图1和图2。注意应避免使用水泥等比热容小的材料，容易造成中宇宙系统内水温较大波动。此外，中宇宙水池罐体应保持绝大部分埋于地下，利于系统温度稳定且便于操作，上边缘露出地面20～30cm，以隔绝小型动物误入池体造成系统干扰。放置水池的罐体前会先建造一个水泥坑，再把这个罐体整体放进去，根据建设池子的惰性材料不同，水泥坑与罐体的连接固定方式有所不同，比如采用玻璃钢压板，在建造水池的时候，玻璃钢压板可以热成形直接和水槽一体建设，也可以用螺栓将压板的一端固定在池壁外侧顶端与池壁垂直，另一端与水泥坑构造固定连接，使水池紧密和外容水泥刚性连接在一起，以避免地下水位上涨对池体造成力学上的挤压变形，图 4中，8块玻璃钢压板按圆周跨均分布。
不同模拟池塘的水池间应具备联通循环水管网(图1的进水管路和回流管路)和控制阀门2。池水从14号池子通过位于14号池19 内的离心泵4，从14号池19通过进水管路通往1～13号池，由于各个池子间联通有管路(回流管B)，在水位差的作用下，各池内的水通过管路流回14号池19，通过水泵不间断工作，可以实现1～14号池内体系的均匀性。而进水管路和回流管路上设置有控制阀门2，正式试验前一周切断水循环联通，实现各池子都是一个独立的水生态体系。
调节池(14号)和其他各池(1-13号)分布建议具有一定的高程差，包括回流管B从1号池6通往14号池19也应具有一定的高程差，也即14号池位置略低于其他各池，回流管B也相应具有一定的倾斜角度，目的在于水路循环时，充分利用高程压差使各池的水流向调节池。
如图2和3，各水池内放置一个比水槽内径稍小的托盘形内衬盘 (本例中水槽内径为2.75m，内衬盘外径为2.5m，高度约为0.5m，见图2)，内部设置3～4个可供大型起吊装置固定的锚点，运行时，该内衬盘放置10～15cm的底泥32，在试验结束后，可直接将该内衬盘吊起，进行清洗并更换底泥。
室外模拟池塘生态系统的装置还具备电路和隔离网等保障设置，确定其能处于正常工作状态。电路可给水泵和照明系统供电，隔离网可以防止非工作人员、外来生物如兽类和鸟类等动物对系统造成影响。
室外模拟池塘生态系统的装置要具备一定人为控制条件控制室外培养的模拟水生态(中宇宙)系统试验体系，用以评估农药等化学物质对不同水生物种群乃至整个水生生态系统的影响。如具备简易遮阳网等措施以应付罕见高温日晒情况；具备洁净水源补水措施，以应付干旱情况下蒸发量过大的情况；修建隔离网，防止外来生物如鼠类和鸟类等对系统造成干扰，也避免不相干人员意外落水情况(遮阳网和隔离网示意图中未画出)。
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：包括多个模拟池塘，各池塘之间通过管道联接在一起，多个所述模拟池塘包括调节池、多个对照组和多个不同浓度处理组，按照抽签法或者随机分配法将多个所述对照组和不同浓度处理组随机分布在各池塘内，所述调节池为各对照组和不同浓度处理组池塘的进出水中转站。
2.根据权利要求1所述的室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：所述池塘包括放置于水泥坑中的水池罐体，所述水池罐体的底部设置有可拆卸的内衬盘，所述内衬盘上放置有底泥。
3.根据权利要求2所述的室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：沿所述水池罐体的顶部圆周均布有多个压板，所述压板的一端通过螺栓与所述水池罐体的顶部池壁相固定，另一端与水泥坑的顶部边缘固定连接。
4.根据权利要求2所述的室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：所述水池罐体采用惰性材料制成；所述水池罐体的主体埋于地下，上边缘露出地面20-30cm。
5.根据权利要求2所述的室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：各水池罐体包括进水管路、回流管路和控制阀门，所述调节池中的池水通过离心泵泵取后与各水池罐体的进水管路相连，各水池罐体的回流管路相连通，所述进水管路和回流管路上均安装有控制阀门。
6.根据权利要求5所述的室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：还包括电路系统，所述电路系统用于为照明设备和离心泵供电。
7.根据权利要求1所述的室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：所述调节池的位置低于其他池塘的位置。
8.根据权利要求1所述的室外模拟池塘生态系统的装置，其特征在于：还包括隔离网，所述隔离网设置于池塘的外侧。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Jiang Jinlin Inventor after: Shan Zhengjun Inventor after: Zhou Junying Inventor after: Cheng Yan Inventor after: Liu Renbin Inventor after: Bu Yuanqing Inventor after: Xu Weili Inventor before: Jiang Jinlin Inventor before: Shan Zhengjun Inventor before: Zhou Junying Inventor before: Cheng Yan Inventor before: Liu Renbin Inventor before: Bu Yuanqing Inventor before: Shi Yue Inventor before: Xu Weili |