CN222420210U - 一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，包括装置主体，所述装置主体底部设置有基岩，所述装置主体上设置有日光灯、控制器和监控器，所述装置主体底部一侧设置有第一种植区域、第二种植区域、第三种植区域和第四种植区域并且其底部均设置有取样口，通过快速换料连续进行沿海湿地构建系统的模拟，探讨不同现实自然环境下红树植物的氮流失情况；具备取样方便，实验结果易于分析、成本低等特点；装置兼具潮汐、海浪等功能模拟为一体；土壤及海水理化性质可直接显示在控制器面板上，通过预设在控制器内的操作流程可实现实验的半自动化控制，减少实验人员的时间与精力的耗费。
Description
技术领域
本实用新型属于沿海湿地氮流失技术领域，具体涉及一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置。
背景技术
沿海湿地作为一个独特的高产湿地生态系统，在防风固沙、净化生态系统、维护生物多样性等方面具有重要的意义，所以素有“海底森林”“地球之肾”的美称。近些年沿海城市广泛选择海湾河口作为排污，导致沿海附近的沿海湿地氮含量发生了显著变化。氮素对于生物组成具有重要作用，同时可以作为沿海湿地营养水平的参照。沿海湿地地处海陆交界，元素循环及物质转化迅速活跃，被认为是氮素的源、汇和转化器。氮含量的变化会对红树植物生命活动产生重要影响，进而影响附近的生态环境。本装置在实验室建立沿海湿地生态模拟系统，对如何在实验室更真实的模拟沿海湿地接受污水时氮含量的动态变化进行探讨。目前有关红树植物的生态模拟及氮含量检测装置较少，已有的沿海湿地生态模拟装置功能较为单一，存在换料困难、缺少潮汐模拟装置、取样分析费时费力等不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，以解决上述的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，包括装置主体，所述装置主体底部设置有基岩，所述装置主体上设置有日光灯、控制器和监控器，所述装置主体底部一侧设置有第一种植区域、第二种植区域、第三种植区域和第四种植区域并且其底部均设置有取样口，所述装置主体另一侧底部设置有集成传感器二并且其顶部设置有石墨烯加热片和半导体制冷片；
所述装置主体两侧分别设置有进出水系统一和进出水系统二。
优选的，所述进出水系统一包括与装置主体相连通的水管，所述水管一端设置有储水罐，所述水管上设置有流量计、水泵和阀门一。
优选的，所述储水罐内部设置有集成传感器一，所述水管一端延伸入装置主体内部的靠近第二种植区域的一侧并且置于第二种植区域之上。
优选的，所述进出水系统二包括连接水管，所述连接水管一端设置有储水罐二，所述连接水管上设置有流量仪、水泵二和阀门，所述储水罐二内部设置有，所述连接水管一端延伸入装置主体内部远离第二种植区域的一侧。
优选的，所述装置主体靠近连接水管的一侧设置有造浪器和风筒。
本实用新型的技术效果和优点：通过快速换料连续进行沿海湿地构建系统的模拟，探讨不同现实自然环境下红树植物的氮流失情况；具备取样方便，实验结果易于分析、成本低等特点；装置兼具潮汐、海浪等功能模拟为一体；土壤及海水理化性质可直接显示在控制器面板上，通过预设在控制器内的操作流程可实现实验的半自动化控制，减少实验人员的时间与精力的耗费。
附图说明
图1为本实用新型的俯视图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型的土壤取样器结构示意图。
图中：1、储水罐；2、集成传感器一；3、流量计；4、水泵；5、阀门一；6、控制器；7、日光灯；8、监控器；9、石墨烯加热片；10、半导体制冷片；11、第一种植区域；12、取样口；13、装置主体；14、风筒；15、造浪器；16、阀门；17、海水收集容器、18、储水罐二；19、进水口；21、基岩；22、集成传感器二、23、连接水管；24、水管；25、第二种植区域；26、流量仪；27、水泵；28、阀门；29、第三种植区域；30、第四种植区域。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了如图中所示的一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，包括装置主体13，装置主体13底部设置有基岩21，装置主体13上设置有日光灯7、控制器6和监控器8，装置主体13底部一侧设置有第一种植区域11、第二种植区域25、第三种植区域29和第四种植区域30并且其底部均设置有取样口12，装置主体13另一侧底部设置有集成传感器二22并且其顶部设置有石墨烯加热片9和半导体制冷片10；
装置主体13两侧分别设置有进出水系统一和进出水系统二。
具体的，进出水系统一包括与装置主体13相连通的水管24，水管24一端设置有储水罐1，水管24上设置有流量计3、水泵4和阀门一5。
具体的，储水罐1内部设置有集成传感器一2，水管24一端延伸入装置主体13内部的靠近第二种植区域25的一侧并且置于第二种植区域25之上。
具体的，进出水系统二包括连接水管23，连接水管23一端设置有储水罐二18，连接水管23上设置有流量仪26、水泵二27和阀门28，储水罐二18内部设置有31，连接水管23一端延伸入装置主体13内部远离第二种植区域25的一侧。
具体的，装置主体13靠近连接水管23的一侧设置有造浪器15和风筒14。
工作原理：事先将基岩21放入装置中，模拟实际情形中土壤底部的岩石。将土壤用工具填入装置内，填土面与坡度平行，并预留约40cm高度以安放植被土壤容器；将水管24与阀门5、污水储水装置1、流量计3、水泵4、进水口19连接好；连接水管23、水泵二27、流量计26、阀门28至海水储存装置18。关闭所有阀门，向储水罐1和18注入适量污水与海水；为中控板6、日光灯7、监控器8、吹风筒14、造浪器15供电；将装置内所有阀门及开关关闭，向装置内注水至水位保持稳定不再下降；
基岩上方放入提前准备好的土壤植被模块第一种植区域11、第二种植区域25、第三种植区域29、第四种植区域30可为四种不同红树植物，且第一种植区域11,第四种植区域30可以为不同坡度，以此来进行对比实验。打开阀门28，水泵二27经流量仪26向装置13注入海水，可根据实验需要自由选择加注海水高度。待海水达到合适高度不再变化后，关闭水泵二27与阀门28；根据实验要求可选择是否向装置内加入牡蛎、招潮蟹、沙贝类、滩涂鱼及各种底栖动物来更加真实的模拟自然情况；
打开电机15推动造浪板25制造海浪；同时可根据需要打开或关闭日光灯7和风筒14；如需对海水进行加温可打开石墨烯加热片9，降温打开半导体制冷片10；打开阀门5水泵4将污水从储水罐1中经水流分割装置19打散为小股水流模拟陆表污水流入红树植物后汇入海水；打开阀门16，海水经出水口流入容器17中，后续可对容器17中海水进行氮含量、酸碱度盐度含氧量等检测；放出部分海水后水位下降到指定高度关闭阀门16，此刻可模拟自然环境落潮。如需模拟涨潮可以打开水泵二27阀门28向装置中加注海水；待上述操作完毕后，水体与土壤中内置的传感器会将酸碱度、盐度、温度、含氧量等数据传输进控制器6中，并在显示屏展示出来；同时可通过编程写入一套模拟涨潮落潮的控制程序达到整个实验过程能够半自动化运行。打开装置侧壁取样孔12可接取土壤内部水流进行氮素检测；同时可用取样器32经取样口12探入植被箱深部采出土壤进行检测；整个实验过程中摄像头8一直处于开启状态，对实验过程进行完整记录；将摄像头接入网络后实验员可随时随地查看整个实验装置的整体状态，方便快捷，通过快速换料连续进行沿海湿地构建系统的模拟，探讨不同现实自然环境下红树植物的氮流失情况；具备取样方便，实验结果易于分析、成本低等特点；装置兼具潮汐、海浪等功能模拟为一体；土壤及海水理化性质可直接显示在控制器面板上，通过预设在控制器内的操作流程可实现实验的半自动化控制，减少实验人员的时间与精力的耗费。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，包括装置主体（13），其特征在于：所述装置主体（13）底部设置有基岩（21），所述装置主体（13）上设置有日光灯（7）、控制器（6）和监控器（8），所述装置主体（13）底部一侧设置有第一种植区域（11）、第二种植区域（25）、第三种植区域（29）和第四种植区域（30）并且其底部均设置有取样口（12），所述装置主体（13）另一侧底部设置有集成传感器二（22）并且其顶部设置有石墨烯加热片（9）和半导体制冷片（10）；
所述装置主体（13）两侧分别设置有进出水系统一和进出水系统二。
2.根据权利要求1所述的一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，其特征在于：所述进出水系统一包括与装置主体（13）相连通的水管（24），所述水管（24）一端设置有储水罐（1），所述水管（24）上设置有流量计（3）、水泵（4）和阀门一（5）。
3.根据权利要求2所述的一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，其特征在于：所述储水罐（1）内部设置有集成传感器一（2），所述水管（24）一端延伸入装置主体（13）内部的靠近第二种植区域（25）的一侧并且置于第二种植区域（25）之上。
4.根据权利要求1所述的一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，其特征在于：所述进出水系统二包括连接水管（23），所述连接水管（23）一端设置有储水罐二（18），所述连接水管（23）上设置有流量仪（26）、水泵二（27）和阀门（28），所述储水罐二（18）内部设置有（31），所述连接水管（23）一端延伸入装置主体（13）内部远离第二种植区域（25）的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种基于便捷换料的沿海湿地土壤氮污染监测实验装置，其特征在于：所述装置主体（13）靠近连接水管（23）的一侧设置有造浪器（15）和风筒（14）。
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