[发明专利]一种应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置及其采集气体的方法

摘要

本发明公开了一种应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置及其采集气体的方法。应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置，包括固定支架和气体收集箱，气体收集箱活动安装在固定支架上，气体收集箱的底部设有采气口。本发明应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置有效解决了池塘温室气体采集困难的问题，且质轻、密封性好，结构简便、稳固，方便携带，操作方便、安全，抗干扰性强，具有很高的精确度和重复性。

主权项

一种应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置采集气体的方法，其特征在于：应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置包括固定支架和气体收集箱，气体收集箱活动安装在固定支架上，气体收集箱的底部设有采气口；应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置还包括采样管，气体收集箱的一侧面上设有采样接口，采样管一端与采样接口密封对接，采样管另一端设有第一开关阀；采样接口为圆形，直径为3‑8mm；应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置还包括气体采样装置，气体采样装置包括针筒、第二开关阀和气袋；第二开关阀设在针筒的针头上；气袋有三个以上，气袋的袋口设有螺旋阀门，螺旋阀门的底部设有密封垫；针筒的针头能与采样管无缝对接；气体收集箱内的顶部设有与气体收集箱可拆卸连接的搅拌装置；气体收集箱的底部设有活动连接在气体收集箱上的温度计；利用上述应用于淡水池塘生态系统交换的气体采集装置采集气体的方法，包括顺序相接的如下步骤：A、将固定支架插入池塘底部，使气体收集箱底部没入水中1‑2cm，开始采气；B、从采气开始，每隔8‑12min从气体收集箱中取样40‑60ml，取样3‑6次；C、通过气相色谱测定每个取样中CO2、CH4和N2O的含量，并分别计算CO2、CH4和N2O的排放通量；步骤A中，采气前，采样管上的第一开关阀是开启状态，开启气体收集箱中的搅拌装置，搅拌3‑8min，关闭第一开关阀，开始采气；步骤B中，取样前，先检查气袋的气密性，然后将气袋抽真空；采样时，将针筒的针头与采样管无缝对接，并打开第一开关阀和第二开关阀，开始采样；一次采样结束时，分别将第一开关阀和第二开关阀关闭，再将针筒内采集到的气体注入气袋中，多次的采样分别注入不同的气袋中；步骤B中，每次取样时，先将针筒反复抽吸18‑22次，再开始取样；采气开始，分别在0min、10min、20min和30min取样50ml；步骤C中，排放通量F的计算公式为：F＝Δm/(A×Δt)＝ρ×v×ΔC/(A×Δt)＝ρ×H×ΔC/Δt＝H×(MP/(R(273+T)))*ΔC/Δt；其中，排放通量F的单位为mg·m‑2·h‑1；v为气体收集箱的容积；A为气体收集箱的横截面积；ρ为气体密度；ΔC/Δt是气体浓度随时间变化的直线斜率；H为水面表面 到气体收集箱顶部的高度；M为待测气体的摩尔质量，g×mol‑1；R为普适气体常数，8.314Pa×m3×mol‑1×K‑1；T为采样时箱内平均气温℃；P为采样点大气压力。