RU179250U1 - Устройство для автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме скляночным кислородным методом - Google Patents
Устройство для автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме скляночным кислородным методом Download PDFInfo
- Publication number
- RU179250U1 RU179250U1 RU2017122188U RU2017122188U RU179250U1 RU 179250 U1 RU179250 U1 RU 179250U1 RU 2017122188 U RU2017122188 U RU 2017122188U RU 2017122188 U RU2017122188 U RU 2017122188U RU 179250 U1 RU179250 U1 RU 179250U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- water
- destruction
- vessels
- organic matter
- Prior art date
Links
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
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
Abstract
Полезная модель относится к оборудованию, используемому для проведения экологического мониторинга и научных исследований на водных объектах. Устройство автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоёме содержит автономные оптические регистраторы кислорода, имеющие возможность производить измерения через заданные промежутки времени. Они расположены в двух сосудах – из прозрачного и непрозрачного стекла, в которых экспонируется вода. Также устройство содержит насос, при помощи которого производится смена экспонируемой в сосудах воды, и таймер, с помощью которого задается интервал работы насоса. Техническим результатом является снижение трудоемкости исследований. 2 ил.
Description
Устройство относится к оборудованию, предназначенному для проведения экологического мониторинга и научных исследований на водных объектах.
Известен аналог - комплект оборудования для определения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме (Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. Минск: Изд-во АН БССР, 1960. 329 с.). Комплект состоит из прозрачных и непрозрачных герметично закрывающихся сосудов (склянок), заполняемых исследуемой водой, а также - держателей, на которых сосуды укрепляются в водоеме. В прозрачных склянках происходит фотосинтетическое выделение кислорода, в темных - только его поглощение, так как нет света. По истечении времени экспозиции сосуды вынимают, фиксируют в них растворенный кислород и сменяют на новые, а в лаборатории определяют кислород методом Винклера. Деструкцию рассчитывают по разнице между начальным и конечным содержанием кислорода в темном сосуде, валовую продукцию - по разнице кислорода в светлом и темном сосудах. Метод прост и широко используется на водоемах мезотрофно-эвтрофного типа. Однако он достаточно трудоемок из-за необходимости ежедневной смены экспонируемых в водоеме сосудов и последующего определения растворенного кислорода химическим методом Винклера в лаборатории.
Наиболее близкий аналог (Шинкар Г.Г., Хромов В.М., Семин В.А. Устройство для определения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоемах и водотоках // Авторское свидетельство N1458758 19.01.1987) служит для автоматического определения первичной продукции и деструкции органического вещества. Оно состоит из двух труб (прозрачной и непрозрачной), через которые постоянно с малой скоростью прокачивается анализируемая вода и - измерителей кислорода на входе в трубы (один) и на выходе (два), работающих в непрерывном режиме. По разнице начальной и конечной концентраций кислорода определяются искомые параметры. Недостатком устройства, препятствующим его использованию, является сложность и громоздкость - регистрирующая аппаратура и вспомогательное оборудование занимают целое помещение на берегу водоема; кроме того устройство очень требовательно к точности кислородных датчиков и к их настройке.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является автоматизация периодической смены воды в экспонируемых сосудах и периодическое измерение в них растворенного в воде кислорода с помощью автономных портативных регистраторов. В техническом отношении предлагаемое устройство является достаточно простым, отличается компактностью и автономностью, оно может легко переноситься с одного водоема на другой. Это достигается путем использования компактных автономных периодически включающихся регистраторов кислорода с оптическими датчиками, а также - организацией эпизодической работы насоса (всего 8-10 минут в сутки), что позволяет ему длительно работать от аккумуляторной батареи 12 В. Устройство дает возможность многократно, по сравнению с традиционным методом, снизить трудоемкость исследований и перевести наблюдения за экологическим состоянием водного объекта на качественно новый уровень - постоянного мониторинга.
На рисунке (фиг.1) представлена схема разработанной нами продукционной установки. Она состоит из двух сосудов (1) каплевидной формы (по 1 л) со стеклянными патрубками сверху и снизу; один сосуд прозрачный, другой - из темного стекла - свет в него не поступает. Верхние патрубки открыты, нижние - соединены силиконовыми трубками с водяным насосом (4), работающим от аккумулятора (7) и связанным с ним электрическим проводом (5). Для предотвращения возвратного тока воды предусмотрены обратные клапаны (3). Насос (12 В, 0,5 А) включается с помощью таймера (6) на 1 мин, прокачивая около 6 л воды и осуществляя, таким образом, тройной водообмен в сосудах, располагающихся в водоеме на глубине 0,5 м. Затем на протяжении нескольких часов (зависит от задачи исследования), насос не работает, происходит экспозиция сосудов с водой. В течение этого времени регистраторы кислорода (2), вставленные с помощью резиновых манжет в отверстия сосудов (фиг.1), каждые 10-15 минут (интервал можно менять) измеряют в них содержание растворенного кислорода.
В устройстве используются регистраторы кислорода с оптическими датчиками, не нуждающимися в перемешивании водной массы и постоянной прокачке воды (например, HOBO U26-001 фирмы Оnset (Электронный ресурс http://www.onsetcomp.com/). Продолжительность работы насоса, время экспозиции, периодичность измерения кислорода - все эти параметры доступны для изменения.
Рама для крепления сосудов выполнена из нержавеющей проволоки; вместе с сосудами она опускается в водоем и подвешивается к бую; вес подвешиваемого устройства (вместе с сосудами, регистраторами и насосом) - около 2 кг.
После окончания работы данные измерений переносят из памяти оксиметра в компьютер и производят расчет первичной продукции и деструкции. При этом деструкция вычисляется как разность предыдущего и последующего измерения кислорода в тёмном сосуде; аналогичная разность кислорода в светлом сосуде представляет собой чистую первичную продукцию, а ее сумма с деструкцией - валовую продукцию.
На рисунке (фиг.2) приведён пример записи кислорода в темном сосуде, производившейся 28-29 июля 2016 г. в водах Можайского водохранилища на глубине 0,5 м. Обращает на себя внимание пилообразный ход кислорода, состоящий из отдельных 3-часовых периодов, соответствующих периодичности работы насоса. В начале каждого периода (через 1 минуту после окончания работы насоса) днем наблюдается максимальное содержание кислорода в сосуде. Причиной этого является то, что в это время в него поступает свежая порция воды из водоёма, обогащенная кислородом в результате фотосинтеза. Затем содержание кислорода в темном сосуде снижается в ходе деструкции органического вещества. Через 2 часа 59 минут после начала экспозиции (каждого периода) снова включается насос и в течение 60 секунд прокачивается свежая вода из водоема (осуществляется тройной водообмен). Ещё через 1 минуту логгер производит измерение, которое снова оказывается максимальным, так как концентрация кислорода в водоеме днем всегда больше, чем в темном сосуде; измерения повторяются каждые 15 мин.
В ночное время ситуация изменяется - весь водоем становится аналогом темного сосуда - кислород в нем только потребляется и его содержание сравнимо с темным сосудом. Поэтому ночью (а также ранним утром и поздним вечером) мы не наблюдаем резкого увеличения кислорода в темном сосуде после прокачки через него свежих порций воды. Можно обратить внимание на то, что кислород уменьшается в темном сосуде не всегда строго постоянно, что связано, на наш взгляд, с неравномерностью распределения кислорода в сосуде по отношению к измерительному элементу датчика кислорода.
Claims (1)
- Устройство автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме скляночным кислородным методом, отличающееся тем, что содержит автономные оптические регистраторы растворенного кислорода, имеющие возможность производить измерения через заданные промежутки времени, расположенные в двух сосудах - из прозрачного и непрозрачного стекла, в которых экспонируется вода, также устройство содержит насос, с помощью которого производится смена экспонируемой в сосудах воды, и таймер, с помощью которого задается интервал времени работы насоса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122188U RU179250U1 (ru) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Устройство для автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме скляночным кислородным методом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122188U RU179250U1 (ru) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Устройство для автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме скляночным кислородным методом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU179250U1 true RU179250U1 (ru) | 2018-05-07 |
Family
ID=62105161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017122188U RU179250U1 (ru) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Устройство для автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме скляночным кислородным методом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU179250U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU497246A1 (ru) * | 1973-12-25 | 1975-12-30 | Научно-производственное объединение "Агроприбор" | Устройство дл автоматического контрол качества сточных и природных вод |
| RU2119163C1 (ru) * | 1996-07-11 | 1998-09-20 | Бухарин Олег Валерьевич | Способ контроля температурного режима тепловых сбросов грэс в водоемы-охладители |
| CN202372498U (zh) * | 2011-12-16 | 2012-08-08 | 上海海洋大学 | 一种黑白瓶法测定水体溶解氧的装置 |
| EA017783B1 (ru) * | 2011-12-09 | 2013-03-29 | Сергей Александрович БУЧИК | Аппарат для очистки воды |
-
2017
- 2017-06-23 RU RU2017122188U patent/RU179250U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU497246A1 (ru) * | 1973-12-25 | 1975-12-30 | Научно-производственное объединение "Агроприбор" | Устройство дл автоматического контрол качества сточных и природных вод |
| RU2119163C1 (ru) * | 1996-07-11 | 1998-09-20 | Бухарин Олег Валерьевич | Способ контроля температурного режима тепловых сбросов грэс в водоемы-охладители |
| EA017783B1 (ru) * | 2011-12-09 | 2013-03-29 | Сергей Александрович БУЧИК | Аппарат для очистки воды |
| CN202372498U (zh) * | 2011-12-16 | 2012-08-08 | 上海海洋大学 | 一种黑白瓶法测定水体溶解氧的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Copeland et al. | Use of a clear plastic dome to measure gaseous diffusion rates in natural waters | |
| Hall et al. | Methods of assessing aquatic primary productivity | |
| Granéli et al. | Photo‐oxidative production of dissolved inorganic carbon in lakes of different humic content | |
| Hung et al. | Carbon and nutrient dynamics in a hypertrophic lagoon in southwestern Taiwan | |
| CN104977263A (zh) | 水质多参数监测仪及其监测方法 | |
| US20150362472A1 (en) | Aquatic sample analysis system | |
| Jokiel et al. | Low‐cost, high‐flow mesocosm system for simulating ocean acidification with CO2 gas | |
| Needoba et al. | Method for the quantification of aquatic primary production and net ecosystem metabolism using in situ dissolved oxygen sensors | |
| RU179250U1 (ru) | Устройство для автоматизированного измерения первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме скляночным кислородным методом | |
| Wang et al. | Determining whether hydrological processes drive carbon source and sink conversion shifts in a large floodplain-lake system in China | |
| CN105116936B (zh) | 一种pH流水控制系统及方法 | |
| WO2006110771A3 (en) | Spectrophometric measurements of ph in-situ | |
| CN103954747A (zh) | 一种同时测定河流浮游藻类和附生藻类初级生产力的装置和应用 | |
| CN208350794U (zh) | 一种用于测定湿地净化氮污染效率和氮循环的稳态培养设备 | |
| Heaven et al. | Light attenuation parameters for waste stabilisation ponds | |
| CN101482552B (zh) | 一种现场测定大型藻类光合作用速率的装置 | |
| Hall Jr et al. | Measuring freshwater primary production and respiration | |
| CN201156034Y (zh) | 水质量测仪 | |
| CN202714086U (zh) | 一种测定水生生物初级生产力的开放式流通装置 | |
| CN207248667U (zh) | 一种快速测定硝化菌剂性能的装置 | |
| Cowell | Automated Fluoride Ion Determination: Determination of Urine Fluoride Ion Levels | |
| Silva et al. | Underwater measurements of carbon dioxide evolution in marine plant communities: A new method | |
| Murphy et al. | CISME: A self-contained diver portable metabolism and energetics system | |
| Mach et al. | Seasonal measurement of greenhouse gas concentrations and emissions along the longitudinal profile of a small stream. | |
| JPS57199957A (en) | Measuring method for calcium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190624 |