[实用新型]一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境技术领域，特别是涉及一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置。

背景技术

水体释放气体的成分既包括温室气体如甲烷、氧化亚氮，也包括富营养化脱氮释放的氮气等，还有初级生产的产物氧气等。深入研究和开发水体释放气体的研究方法与装置对于环境技术领域的技术进步和水体气体释放的理论和应用研究均具有重要意义。

漂浮箱法是自然水体气体释放的直接收集的常规方法，漂浮箱法在研究水体气体释放时，是将中空且无底的箱体罩子水面上，箱内留存一定量的顶空。然后分时间段频繁采集箱内的气体，对气体的成分进行分析并计算气体释放的通量。由于空气背景的原因，这种方法可以用于水体释放的甲烷、氧化亚氮的研究。但是由于漂浮箱的采集位于水面上，所以采用漂浮箱法开展水体释放气体的研究仅能对整个水柱释放气体进行采集，不能用于分层水体释放气体的采集，也不能用于水柱剖面释放气体特征的研究。

本课题组申请的发明专利(CN201110155238.8)，内容涉及水柱释放气体的直接收集装置，虽然克服了测量准确性的缺陷，但是仍然不能满足水柱剖面或者是分层水体在不同深度位置的直接采集要求。水柱剖面自上而下物理、化学和生物条件均不相同，因此不同水深部位释放的气体的种类和通量各不相同。而水柱剖面释放气体特征的研究对于阐明水体生态系统演化具有重要意义。因此，直接收集不同水柱分层或者不同水柱剖面的气体对于水体研究来说至为重要。

发明内容

为了深入研究富营养化水体水柱分层释放气体的特征，本实用新型针对水体水柱分层直接收集释放气体的技术空白，公开了一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置，包括：

—集气系统，所述集气系统包括采集罩和集气瓶，所述采集罩为可阻止气体交换的中空结构，其顶部开设有排气孔并与排气孔相连有通气管，所述通气管上固定有阀门，所述集气瓶为小口玻璃瓶，瓶口的塞子上密封固定有进气管、出水管；

—固定系统，所述固定系统包括浮球支架、连接杆及其固定旋钮，以及采集罩固定架，所述浮球支架由浮球底座以及上层支架组成，所述采集罩固定架由采集罩连接部与连接杆连接部组成；

所述集气瓶悬挂固定于浮球支架，所述连接杆通过其固定旋钮可上下滑动地固定于浮球支架，所述采集罩通过连接杆连接部固定于连接杆底部，所述集气瓶的进气管与采集罩通气管连通。

上述的浮球底座一般是由浮球与PVC管连接组成，从而保证上层支架平衡浮动于水面上。

上述采集罩连接杆连接部可以采用固定旋钮，也可以采用其他与连接杆底部可拆卸固定的其他连接方式。

上述所指的连接杆可以通过穿过上层支架顶部的安装通孔实现上下滑动地固定于浮动支架，也可以通过其他可实现此效果的固定方式。

本实用新型通过连接杆及其配套组件的使用，实现了分层水体中任意深度的气体采集，为研究分层水体中，不同层面、不同深度的水体释放气体提供了基础。

作为一种优选，本实用新型还公开了所述连接杆上还设置有刻度。通过连接杆上的刻度，可以根据需要将采集罩放置到水下确定的某一位置，从而可以增加气体采集位置的精确度。

更为优选地，所述采集罩的顶面拱起形成半球形拱形顶，所述排气孔开设于半球形拱顶的顶点处。这样气体通过拱形顶顶面的引导作用，更容易聚集到期顶点处，从而提高收集效率。

同时，本实用新型进一步公开了以下的优选方式：

所述浮球支架的上层支架为方形支架。

所述集气罩包括不透气底面、允许水体交换但可以阻止气体交换的圆桶形侧壁以及不透气顶部组成。

更为优选地，所述侧壁为纱网侧壁。譬如采用具有165微米孔径的纱网，则此纱网可以允许水体交换，但是能够阻止超过165微米直径的气泡内外交换。

同时，本实用新型公开了所述阀门为三通阀。从而可以将通气管与进气管直接连接后，再进行采集罩内空气的排出，方便安装、操作。

采用本实用新型所公开的技术方案，通过调节连接杆的长度可以将气体收集装置放至指定水深，从而实现该水层的释放气体的直接收集。

本实用新型装置各个组件间连接牢固、组装与拆卸均方便快捷，应用性广，可以实现不同条件下不同水层水柱释放气体的直接收集。尤其适合于水面行船作业，以及野外自然水体分层水柱的气体收集和研究。

附图说明

图1为水体释放气体收集装置示意图；

其中：