[发明专利]自动控制pH的野外围隔流水系统及实验方法

说明书

本发明涉及一种自动控制pH的野外围隔流水系统及实验方法，属于海洋酸化实验装置技术领域。本发明包括CO₂罐、pH控制器、水泵、原液缓冲池和生物驯化装置，缓冲池中连接有pH控制器的pH探头，原液缓冲池的上部设置了液位计，中下部设置了搅拌器；原液缓冲桶通过分流装置连接生物驯化装置各个实验桶；生物驯化装置包括进水口、出水口、悬挂扣、可移动网板及实验桶，本实验在野外围隔条件下进行了酸化模拟，实现了实验海水pH值自动调控，为实验顺利完成节省大量的人力和物力，节约了实验成本；另外实验桶内设有可以移动的网板和挂钩，放置生物样品的种类以及数量多，同时所用实验桶是全密闭设计，可以防止外来物种入侵。

技术领域

本发明涉及一种自动控制pH的野外围隔流水系统及实验方法，属于海洋酸化实验装置技术领域。

背景技术

工业革命以来，受人类活动影响，大气中二氧化碳(CO₂)含量持续升高，导致海洋所溶解吸收CO₂含量迅速增加，继而引起海水H+浓度升高，海水中碳酸盐体系发生波动，这种现象即是海洋酸化。据IPCC报道发现，海洋pH值逐年下降：从工业革命到2000年，海洋pH值已经迅速下降了0.1个单位；到2200年海洋pH值将会下降了0.3～0.5个单位；到2300年，海洋pH将会下降了0.7个单位，甚至更低。海洋pH降低会引起海水中碳酸盐体系中各种理化因子的改变，尤其是H+浓度增高和CO₃^2-浓度减少。大量的文献已经报道，海洋酸化会降低海洋生物钙化率，如钙化贝类，钙化藻类等，使其易受酸化侵蚀，脆弱化，死亡率增加，从而引起海洋生物物种种类减少，食物链简单化，对生态系统产生不可估量的影响。据渔业统计年鉴(2018)年报道，海水养殖年产量高达2000多万吨，贝类年产量达1437多万吨，藻类年产量达2227，各占海水养殖总产量72％和11％，因此海洋酸化对海洋贝类和大型藻类研究，不仅具有重要生态价值，同时对我国渔业经济产生不可估量的损失。

酸化模拟试验方法构建是研究的重要基础，目前海洋酸化相关研究实验方法多数以实验室内模拟为主，越来越多的学者青睐于向野外环境拓展。在此背景下，研究野外围隔条件下，海洋酸化对海洋生物的影响具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种自动控制pH的野外围隔流水系统及实验方法。

本发明所述的自动控制pH的野外围隔流水系统，包括CO₂罐、pH控制器、水泵、原液缓冲池和生物驯化装置，缓冲池中连接有pH控制器的pH探头，原液缓冲池的上部设置了液位计，中下部设置了搅拌器；原液缓冲桶通过分流装置连接生物驯化装置各个实验桶；生物驯化装置包括进水口、出水口、悬挂扣、可移动网板及透明树脂密闭的实验桶，在桶顶端设置带有开关的进水管和出水管，进水管出水口设置在桶的底部，出水管出水口的设置在桶上部；桶内底部设有悬挂扣，中间设有可拆卸网板。

优选地，所述实验桶是全密闭设置。

优选地，所述实验桶采用聚乙烯材质的柱形桶。

优选地，本系统还包括附属设备，附属设备包括管材、线绳、进水阀、出水阀、分流管、气室、液位计、水泵和电源，液位计和外接水泵的电线需要进行对接，原液缓冲池中的水位通过液位计的升降进行自动调控。

本发明所述的自动控制pH的野外围隔流水系统的实验方法，包括如下步骤：

步骤一：以充入纯净CO₂为点源，CO₂气体流经电磁阀时，电磁阀会根据预设的pH值决定是否接通电磁阀的电源(14)，电磁阀电源(14)接通后，会输出气压信号，CO₂气体流出，气体沿着气管流到原液缓冲池中的气室，保证CO₂气体最大限度的溶入海水；