本技术涉及生态毒理学,具体地说是一种模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置。
背景技术:
1、微宇宙是一种利用自然生态系统的生物学模型,其将复杂的生态系统加以简化并对其过程进行模拟控制,该技术提供了一种在人工控制条件下模拟研究外源污染物输入对生态系统影响的有力工具,近年来,该技术在生态毒理学研究领域得到越来越广泛的关注和应用。比如授权公告号为cn219122144u的中国实用新型专利中就公开了一种室内小型水体生态系统微宇宙试验装置,其将装置架、水循环组件、水流调节组件等装置设于一个试验箱内以模拟水体生态系统环境,又如公开号为cn114994245a的中国发明专利中公开了一种模拟污染物在多介质中迁移转化的微宇宙试验装置及试验方法,其在微宇宙室周围设置了降水装置、渗滤液采集装置、气体导气及捕集装置和环境参数监测装置以研究污染物在多相态中的分布情况和跨介质的迁移规律。
2、河口潮间带作为陆源污染物和海源污染物的汇集区,这里又常分布有典型的生态脆弱带,因此对污染物在这一区域的环境过程及其在生物和食物链中的富集与传递进行模拟研究对于评估其生态环境风险和海产品安全均具有重要的意义。由于直接在河流入海河口中研究外源性污染物质对河口潮间带生态系统产生的影响会对河流入海河口生态系统带来不可估量的污染,而且研究过程难以控制、操作难度大、成本高、代价大,也有可能对生态系统带来永久且不可恢复的严重后果。如果能够通过设计模拟生态系统的微宇宙试验装置来探究外源物质输入对该生态系统的影响无疑将能够避免上述问题,但现有的微宇宙试验装置普遍采用普通水族培养箱来进行生态系统模拟,其能反映的生态系统的有效信息较少,并且与真实的河口潮间带生态环境条件还存在较大差异,比如不具备潮汐、底砂、大型水草以及污水处理等功能,同时操作也比较复杂,不具备智能化调控和自动化控制条件。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其采用多箱体结构以最大限度的模拟还原河口潮间带的自然生态环境条件。
2、本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
3、一种模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,包括潮汐控制单元、日光控制单元、生物观察箱和净化循环单元,其中潮汐控制单元和日光控制单元设于生物观察箱上方,并且日光控制单元设于潮汐控制单元下侧,所述日光控制单元发出的光线照射入所述生物观察箱中,所述生物观察箱上设有第一进水口、第二进水口和出水口,所述潮汐控制单元设有潮汐出水管,并且所述潮汐出水管与所述第一进水口连通,所述净化循环单元包括一个净化循环箱体,并且所述净化循环箱体内设有水质净化单元和自动补水单元,其中所述水质净化单元设有净化进水管,并且所述生物观察箱的出水口与所述净化进水管连通,所述自动补水单元设有补水出水管,并且所述补水出水管与所述生物观察箱的第二进水口连通。
4、所述潮汐控制单元包括潮汐储水箱,并且所述潮汐储水箱上侧设有潮汐进水口,所述潮汐储水箱一侧设有潮汐出水管,所述潮汐储水箱内设有第一潮汐泵和潮汐水位控制器。
5、所述生物观察箱底部设有第二潮汐泵,且所述第二潮汐泵通过一回流管路与所述潮汐储水箱连接。
6、所述潮汐出水管上设有第一水体流量控制阀,所述潮汐进水口上设有潮汐进水控制阀。
7、所述生物观察箱一侧设有造浪单元。
8、所述净化循环箱体内部通过一隔板分隔成净水腔体和补水腔体,并且所述水质净化单元设于所述净水腔体中,所述自动补水单元设于所述补水腔体中。
9、所述水质净化单元包括依次串联的水体过渡箱、过滤系统和蛋白质分离器,并且所述净化进水管与所述水体过渡箱连通,所述过滤系统包括过滤棉和多孔吸附材料。
10、所述自动补水单元包括补水泵,且所述补水泵的输出端与所述补水出水管相连。
11、所述隔板上端设有浮球控制器,所述净化进水管上设有第二水体流量控制阀,所述补水出水管上设有补水水体流量控制阀。
12、所述生物观察箱内设有水位检测传感器。
13、本实用新型的优点与积极效果为:
14、1、本实用新型采用多箱体结构以最大限度的模拟还原河口潮间带的自然生态环境条件,其中本实用新型利用潮汐控制单元控制生物观察箱内的潮汐,利用日光控制单元模拟生物观察箱内部的自然光照,利用造浪单元模拟生物观察箱内部的海浪湍流,利用净化循环箱体内的水质净化单元实现水质净化,并利用净化循环箱体内的自动补水单元将净化后的水体补入生物观察箱中,在实现水体循环流动的同时也可以保证生物观察箱内的水体盐度等参数稳定,进而维持生物观察箱内环境系统的平衡和功能。
15、2、本实用新型利用各个泵、各个管路上的水体流量控制阀以及各个箱体内的水位控制器等共同配合调控可以模拟不同潮汐、水质等情况下的生态环境,模拟操作更加灵活,同时也提高了系统的自动化水平。
1.一种模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:包括潮汐控制单元(1)、日光控制单元(2)、生物观察箱(3)和净化循环单元,其中潮汐控制单元(1)和日光控制单元(2)设于生物观察箱(3)上方,并且日光控制单元(2)设于潮汐控制单元(1)下侧,所述日光控制单元(2)发出的光线照射入所述生物观察箱(3)中,所述生物观察箱(3)上设有第一进水口(304)、第二进水口(303)和出水口(301),所述潮汐控制单元(1)设有潮汐出水管(105),并且所述潮汐出水管(105)与所述第一进水口(304)连通,所述净化循环单元包括一个净化循环箱体(6),并且所述净化循环箱体(6)内设有水质净化单元(4)和自动补水单元(5),其中所述水质净化单元(4)设有净化进水管(401),并且所述生物观察箱(3)的出水口(301)与所述净化进水管(401)连通,所述自动补水单元(5)设有补水出水管(501),并且所述补水出水管(501)与所述生物观察箱(3)的第二进水口(303)连通。
2.根据权利要求1所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述潮汐控制单元(1)包括潮汐储水箱(102),并且所述潮汐储水箱(102)上侧设有潮汐进水口(101),所述潮汐储水箱(102)一侧设有潮汐出水管(105),所述潮汐储水箱(102)内设有第一潮汐泵(104)和潮汐水位控制器(103)。
3.根据权利要求2所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述生物观察箱(3)底部设有第二潮汐泵(305),且所述第二潮汐泵(305)通过一回流管路与所述潮汐储水箱(102)连接。
4.根据权利要求2所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述潮汐出水管(105)上设有第一水体流量控制阀,所述潮汐进水口(101)上设有潮汐进水控制阀。
5.根据权利要求1所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述生物观察箱(3)一侧设有造浪单元(302)。
6.根据权利要求1所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述净化循环箱体(6)内部通过一隔板(601)分隔成净水腔体和补水腔体,并且所述水质净化单元(4)设于所述净水腔体中,所述自动补水单元(5)设于所述补水腔体中。
7.根据权利要求1或6所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述水质净化单元(4)包括依次串联的水体过渡箱(404)、过滤系统(403)和蛋白质分离器(402),并且所述净化进水管(401)与所述水体过渡箱(404)连通,所述过滤系统(403)包括过滤棉和多孔吸附材料。
8.根据权利要求1或6所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述自动补水单元(5)包括补水泵(502),且所述补水泵(502)的输出端与所述补水出水管(501)相连。
9.根据权利要求6所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述隔板(601)上端设有浮球控制器(503),所述净化进水管(401)上设有第二水体流量控制阀,所述补水出水管(501)上设有补水水体流量控制阀。
10.根据权利要求1所述的模拟河口潮间带生态系统的微宇宙试验装置,其特征在于:所述生物观察箱(3)内设有水位检测传感器。