CN214668875U - 一种同位素标记过程中的co2收集及预处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，包括：生态系统CO2收集装置，扣设在无处理样地的地表处；土壤呼吸CO2收集装置，扣设在去除地表植被样地的地表处；暂存瓶，设置有两个，用于分别对生态系统CO2收集装置和土壤呼吸CO2收集装置中对CO2进行收集的溶液进行暂存；震荡机，用于分别对两个暂存瓶中的溶液进行震荡；离心机，用于将震荡机震荡后的溶液分别依次进行固液分离；以及真空冷冻干燥机，用于将经离心机离心后的沉淀物依次进行冷冻干燥。本实用新型采用SrCl2溶液对生态系统中产生的CO2和土壤呼吸产生的CO2进行收集，能够在无扰动条件下，实现CO2气体收集，最大限度减少外源CO2污染，反映生态系统和土壤呼吸CO2的真实同位素信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及碳稳定同位素值测试技术领域，具体涉及一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置。
背景技术
稳定碳同位素(13C)标记方法则可以定量分析植物光合产物在植物地上部分、根、土壤及土壤CO2中的分配模式，通过同位素标记使土壤碳排放不同组分的同位素组成产生差异，再结合同位素质量守恒方程估算不同组分对土壤碳排放的相对贡献量。生态系统和土壤呼吸CO2的收集和预处理，对于同位素分析至关重要。但目前相关的技术和方法尚没有形成统一的认识，研究者多根据自身需求自行研制，其同位素测定的预处理方法通常采用烘干等方式，可能会引入外源大气CO2污染，对生态系统和土壤呼吸CO2真实同位素信号形成干扰，对同位素分析造成一定的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，用以解决采用烘干方式进行同位素测定的预处理可能会引入外源大气CO2污染，对生态系统和土壤呼吸CO2真实同位素信号形成干扰的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用SrCl2溶液对生态系统中产生的CO2和土壤呼吸产生的CO2进行收集，并且能够对收集后的CO2进行预处理，能够在无扰动条件下，实现CO2气体收集，最大限度减少外源CO2污染，反映生态系统和土壤呼吸CO2的真实同位素信号。具体地，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，包括：
生态系统CO2收集装置，扣设在无处理样地的地表处，用于将生态系统中产生的CO2通过溶液进行收集；
土壤呼吸CO2收集装置，扣设在去除地表植被样地的地表处，用于将土壤呼吸产生的CO2通过溶液进行收集；
暂存瓶，设置有两个，用于分别对生态系统CO2收集装置和土壤呼吸 CO2收集装置中对CO2进行收集的溶液进行暂存；
震荡机，用于分别对两个暂存瓶中的溶液进行震荡；
离心机，用于将震荡机震荡后的溶液分别依次进行固液分离；以及
真空冷冻干燥机，用于将经离心机离心后的沉淀物分别依次进行冷冻干燥。
进一步优化技术方案，所述生态系统CO2收集装置包括：
第一SrCl2溶液盛装瓶，顶端为开口状，内部盛装有SrCl2溶液，用于放置于无处理样地的地表处；以及
第一CO2收集腔室，底端为开口状，扣设在第一SrCl2溶液盛装瓶外部，并与无处理样地的地表处相密封。
进一步优化技术方案，所述第一CO2收集腔室的管道直径为20cm，第一CO2收集腔室的高度为25cm。
进一步优化技术方案，所述土壤呼吸CO2收集装置包括：
第二SrCl2溶液盛装瓶，顶端为开口状，内部盛装有SrCl2溶液，用于放置于去除地表植被样地的地表处；以及
第二CO2收集腔室，底端为开口状，扣设在第二SrCl2溶液盛装瓶外部，并与去除地表植被样地的地表处相密封。
进一步优化技术方案，所述第一CO2收集腔室和第二CO2收集腔室的外侧壁上分别固定设置有用于避免光照进入腔室内部的反光纸。
进一步优化技术方案，所述第一CO2收集腔室和第二CO2收集腔室分别为PVC收集腔室。
进一步优化技术方案，所述第二CO2收集腔室的管道直径为5cm，第二CO2收集腔室的高度为25cm。
进一步优化技术方案，所述暂存瓶为顶端开口的Teflon小瓶，Teflon 小瓶的顶端通过封口膜进行密封。
本实用新型方法具有如下优点：
本实用新型适于野外原位的生态系统和土壤呼吸CO2的收集，采用 SrCl2溶液对生态系统中产生的CO2和土壤呼吸产生的CO2进行收集，生态系统CO2收集装置能够扣设在无处理样地的地表处，土壤呼吸CO2收集装置能够扣设在去除地表植被样地的地表处，进而能够在无扰动条件下，实现CO2气体收集，最大限度减少外源CO2污染，反映生态系统和土壤呼吸CO2的真实同位素信号。并且本实用新型能够对收集后的CO2进行预处理，将收集CO2的溶液依次经过震荡、离心，并将离心后的沉淀物进行冷冻干燥，即可直接用于稳定碳同位素测定。
附图说明
图1为本实用新型的流程示意图。
其中：1、第一CO2收集腔室，2、第二CO2收集腔室，3、反光纸， 4、第一SrCl2溶液盛装瓶，5、第二SrCl2溶液盛装瓶，6、第一暂存瓶， 7、第二暂存瓶，8、离心机，9、真空冷冻干燥机，10、无处理样地的地表处，11、去除地表植被样地的地表处。
具体实施方式
下面将结合具体实施方案对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，但是本领域技术人员应当理解，下文所述的实施方案仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施方案，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方案，都属于本实用新型保护的范围。
下面将结合实施例对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用来限制本实用新型的保护范围。本领域的技术人员在不背离本实用新型的宗旨和精神的情况下，可以对本实用新型进行各种修改和替换，所有这些修改和替换都落入了本实用新型权利要求书请求保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得。
一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，结合图1所示，包括：生态系统CO2收集装置、土壤呼吸CO2收集装置、暂存瓶、震荡机、离心机8和真空冷冻干燥机9。
生态系统CO2收集装置，扣设在无处理样地的地表处10，用于将生态系统中产生的CO2通过溶液进行收集。
生态系统CO2收集装置包括：第一SrCl2溶液盛装瓶4以及第一CO2收集腔室1。
第一SrCl2溶液盛装瓶4，顶端为开口状，内部盛装有SrCl2溶液，用于放置于无处理样地的地表处10。
第一CO2收集腔室1，底端为开口状，扣设在第一SrCl2溶液盛装瓶 4外部，并与无处理样地的地表处10相密封。
土壤呼吸CO2收集装置，扣设在去除地表植被样地的地表处11，用于将土壤呼吸产生的CO2通过溶液进行收集。
土壤呼吸CO2收集装置包括：第二SrCl2溶液盛装瓶5以及第二CO2收集腔室2。
第二SrCl2溶液盛装瓶5，顶端为开口状，内部盛装有SrCl2溶液，用于放置于去除地表植被样地的地表处11。
第二CO2收集腔室2，底端为开口状，扣设在第二SrCl2溶液盛装瓶 5外部，并与去除地表植被样地的地表处11相密封。
第一CO2收集腔室1和第二CO2收集腔室2的外侧壁上分别粘贴有反光纸3，反光纸3用于避免光照进入腔室内部，进而能够避免光照产生的影响，保证测定精度。
第一CO2收集腔室1和第二CO2收集腔室2分别为PVC收集腔室。
同位素标记过程中第一CO2收集腔室1和第二CO2收集腔室2分别采用不同直径的PVC圆柱形腔室，底部开口，其余柱体均密闭。第一CO2收集腔室1的管道直径为20cm，第一CO2收集腔室1的高度为25cm。第二CO2收集腔室2的管道直径为5cm，第二CO2收集腔室2的高度为25cm。
第一SrCl2溶液盛装瓶4和第二SrCl2溶液盛装瓶5分别为50ml广口瓶，用于盛放2mol L-1的SrCl2溶液。
暂存瓶，用于分别对生态系统CO2收集装置和土壤呼吸CO2收集装置中对CO2进行收集的溶液进行暂存。
暂存瓶设置有两个，包括用于对第一SrCl2溶液盛装瓶4内的溶液进行暂存收集的第一暂存瓶6以及用于对第二SrCl2溶液盛装瓶5内的溶液进行暂存收集的第二暂存瓶7。
暂存瓶为顶端开口的Teflon小瓶，Teflon小瓶的顶端通过封口膜进行密封。
震荡机，用于分别对两个暂存瓶中的溶液进行震荡。
离心机8，用于将震荡机震荡后的溶液分别依次进行固液分离。
真空冷冻干燥机9，用于将经离心机离心后的沉淀物分别依次进行冷冻干燥。
本实用新型在进行同位素标记过程CO2同位素测定预处理的方法如下。
开始收集生态系统和土壤呼吸CO2前，将装有SrCl2溶液的第一SrCl2溶液盛装瓶4置于无处理样地的地表，将装有SrCl2溶液的第二SrCl2溶液盛装瓶5置于去除地表植被样地的地表处11，迅速将第一CO2收集腔室1和第二CO2收集腔室2罩于样地上方，并在地表使用湿土对腔室密封。
半小时后，打开腔室，将吸收CO2后的SrCl2溶液分别转移至不同的 Teflon小瓶，并用封口膜密封。
带回实验室后，将Teflon小瓶放到震荡机或手摇，反应半小时后，依次将不同Teflon小瓶中的溶液放进不同的离心机8，离心10分钟，倒掉上清液，将剩余沉淀物放进不同的真空冷冻干燥机9进行冷冻干燥，冷冻干燥后剩余的沉淀物即可直接用于稳定碳同位素测定。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，包括：
生态系统CO2收集装置，扣设在无处理样地的地表处，用于将生态系统中产生的CO2通过溶液进行收集；
土壤呼吸CO2收集装置，扣设在去除地表植被样地的地表处，用于将土壤呼吸产生的CO2通过溶液进行收集；
暂存瓶，设置有两个，用于分别对生态系统CO2收集装置和土壤呼吸CO2收集装置中对CO2进行收集的溶液进行暂存；
震荡机，用于分别对两个暂存瓶中的溶液进行震荡；
离心机，用于将震荡机震荡后的溶液分别依次进行固液分离；以及
真空冷冻干燥机，用于将经离心机离心后的沉淀物分别依次进行冷冻干燥。
2.根据权利要求1所述的一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，所述生态系统CO2收集装置包括：
第一SrCl2溶液盛装瓶，顶端为开口状，内部盛装有SrCl2溶液，用于放置于无处理样地的地表处；以及
第一CO2收集腔室，底端为开口状，扣设在第一SrCl2溶液盛装瓶外部，并与无处理样地的地表处相密封。
3.根据权利要求2所述的一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，所述第一CO2收集腔室的管道直径为20cm，第一CO2收集腔室的高度为25cm。
4.根据权利要求2所述的一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，所述土壤呼吸CO2收集装置包括：
第二SrCl2溶液盛装瓶，顶端为开口状，内部盛装有SrCl2溶液，用于放置于去除地表植被样地的地表处；以及
第二CO2收集腔室，底端为开口状，扣设在第二SrCl2溶液盛装瓶外部，并与去除地表植被样地的地表处相密封。
5.根据权利要求4所述的一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，所述第一CO2收集腔室和第二CO2收集腔室的外侧壁上分别固定设置有用于避免光照进入腔室内部的反光纸。
6.根据权利要求4所述的一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，所述第一CO2收集腔室和第二CO2收集腔室分别为PVC收集腔室。
7.根据权利要求4所述的一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，所述第二CO2收集腔室的管道直径为5cm，第二CO2收集腔室的高度为25cm。
8.根据权利要求1所述的一种同位素标记过程中的CO2收集及预处理装置，其特征在于，所述暂存瓶为顶端开口的Teflon小瓶，Teflon小瓶的顶端通过封口膜进行密封。
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