用于野外藻类养殖和水样采集的实验装置的制作方法

本实用新型涉及水质监测技术领域，具体涉及一种用于野外藻类养殖和水样采集的实验装置。

背景技术：

三峡水库修建后，坝前深水区断面平均流速只有0.01-0.04m/s左右，在一些库湾以及长期处于三峡水库回水淹没区的支流，受干流顶托作用，局部水域的水流大多也小于0.05m/s。库区属于湿润亚热带季风气候，年平均气温17-19℃，气候条件有利于藻类的生长。三峡工程在防洪、发电、航运等方面产生巨大综合效益的同时，对库区乃至整个长江流域的生态与环境将产生广泛而深远的影响。水库蓄水后，水体滞留时间增长，更新变慢，改变了水环境的物理和化学条件，从而影响污染物在水体中的稀释、扩散、降解和转化等过程，致使库区部分支流回水区和库湾已经成为容易出现富营养化现象乃至暴发“水华”的敏感区域。2003年三峡水库下闸蓄水后至今，香溪河、大宁河等支流库湾几乎每年都暴发了春季水华，2008年夏季，香溪河更是暴发了严重的蓝藻水华。水华发生时，由于藻类的大量繁殖和腐烂，导致水味腥臭，降低水的透明度，影响水体中的溶解氧；同时向水体中释放有毒物质，造成水域生态系统严重恶化水华暴发是生态系统对富营养化的响应，是水库水质退化和水生态系统遭受破坏的重要表征，其控制和治理的好坏直接关系到水质的安全和水库的正常运行。三峡水库水体富营养化问题已经成为社会普遍关注的问题，通过观察与监测藻类生长与水流水环境因子的响应关系，确定各区域影响香溪河水华暴发的主要因子，进一步弄清香溪河库湾水华暴发的机理，为库湾水华藻类预测模型的建立提供依据，并为三峡水库支流库湾水华的防治提供一定的参考。而目前致力于这方面的研究较多，除了常规的采集工作，还需要进行平台藻类养殖，因此，在采样过程中，我们应尽量去减小误差，保证取样的准确性。

现有对藻类养殖及取水样采集的方法为：单独用网箱进行同层环境下的藻类培养，定时用带有电动收绳机的采水器进行多次不同水深的水样采集，该方法的缺点在于没有将养藻和采水很好的结合起来，且现在普遍应用的采水器只能实现多次重复采水，对水体产生的扰动较大，对于监测平台上网箱养殖的藻类小环境的扰动更加显著，可能对后续实验和数据分析造成较大误差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于野外藻类养殖和水样采集的实验装置，不仅便于藻类的野外养殖，还能同时完成藻类和水样的采集，减少人为操作的误差，有利于提高实验的准确度和效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于野外藻类养殖和水样采集的实验装置，包括支架桶、固定柱、藻袋和取样管，所述支架桶为上部敞口的桶体，固定柱两端分别与支架桶底板和藻袋连接，将藻袋悬挂在支架桶内，取样管一端与藻袋连通，另一端与水泵的进水口连通，用于采集藻袋内的水和藻类。

优选的方案中，所述支架桶的底板和侧壁分别为不锈钢板和不锈钢网。

优选的方案中，所述藻袋采用透水性尼龙布制成，藻袋上部设有可关闭的袋口，用于放入藻类。

优选的方案中，所述藻袋设有取样开关，取样管通过取样开关与藻袋连通。

优选的方案中，所述取样开关包括开关绳、铁质盖板、磁性密封圈和弹簧合页，磁性密封圈与藻袋固定连接，铁质盖板通过弹簧合页与磁性密封圈铰接，开关绳一端与铁质盖板连接，另一端穿过藻袋的袋口与控制开关连接，通过拉动开关绳能驱动铁质盖板绕弹簧合页旋转，将取样管与藻袋连通。

优选的方案中，所述铁质盖板表面涂覆有防锈漆。

优选的方案中，所述固定柱上连接有多个不同高度的藻袋，便于同时在不同深度的水中养殖藻类和采集水样。

优选的方案中，所述固定柱上连接有多个相同高度的藻袋，便于同时在相同深度的水中养殖不同的藻类。

本实用新型提供一种用于野外藻类养殖和水样采集的实验装置，采用上述结构具有以下有益效果：

1）先将一定量的藻液和必要的营养物质放入藻袋中，然后将装置整体沉入指定深度的水中，按照实验的要求对藻类进行野外养殖，再利用取样管同时采集藻袋中的藻类和水样，避免水样和藻类分开采集的误差，有利于提高实验的准确度和效率；

2）将多个不同高度的藻袋设置在固定柱上，便于同时在不同深度的水中养殖藻类和采集水样，实现藻类在不同水深的生长情况的动态对比实验，可减少人为操作的误差，有利于提高实验的准确度和效率；

3）将多个装有不同藻类的藻袋设置在相同高度的固定柱上，便于同时在相同深度的水中养殖不同的藻类，实现不同藻类对同一环境的适应性对比实验，可减少人为操作的误差，有利于提高实验的准确度和效率；

4）结构简单、使用方便和制作成本低，符合低碳环保的设计理念，实验效果十分显著，具有推广应用的前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中藻袋的结构示意图；

图3为本实用新型中取样开关的结构示意图。

图中：支架桶1，固定柱2，藻袋3，取样管4，取样开关5，开关绳6，铁质盖板7，磁性密封圈8，弹簧合页9。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-3中，一种用于野外藻类养殖和水样采集的实验装置，包括支架桶1、固定柱2、藻袋3和取样管4，所述支架桶1为上部敞口的桶体，固定柱2两端分别与支架桶1底板和藻袋3连接，将藻袋3悬挂在支架桶1内，取样管4一端与藻袋3连通，另一端与水泵的进水口连通，用于采集藻袋3内的水和藻类。先将一定量的藻液和必要的营养物质放入藻袋中，然后将装置整体沉入指定深度的水中，按照实验的要求对藻类进行野外养殖，再利用取样管同时采集藻袋中的藻类和水样，避免水样和藻类分开采集的误差，有利于提高实验的准确度和效率。

优选的方案中，所述支架桶1的底板和侧壁分别为不锈钢板和不锈钢网，避免装置在水中出现锈蚀现象，不仅影响装置的使用寿命，而且对水质监测产生不利影响。

优选的方案中，所述藻袋3采用透水性尼龙布制成，藻袋3上部设有可关闭的袋口，用于放入藻类，水和小分子均能自由进出藻袋3，使藻袋3中的水质与周围的水质一致。

优选的方案中，所述藻袋3设有取样开关5，取样管4通过取样开关5与藻袋3连通，便于控制取样操作。

优选的方案中，所述取样开关5包括开关绳6、铁质盖板7、磁性密封圈8和弹簧合页9，磁性密封圈8与藻袋3固定连接，铁质盖板7通过弹簧合页9与磁性密封圈8铰接，开关绳6一端与铁质盖板7连接，另一端穿过藻袋3的袋口与控制开关连接，通过拉动开关绳6能驱动铁质盖板7绕弹簧合页9旋转，将取样管4与藻袋3连通。

优选的方案中，所述铁质盖板7表面涂覆有防锈漆，有效防止铁质盖板7在水中的锈蚀情况，减少对实验水质的影响，从而提高实验的准确性。

优选的方案中，所述固定柱2上连接有多个不同高度的藻袋3，便于同时在不同深度的水中养殖藻类和采集水样，实现藻类在不同水深的生长情况的动态对比实验，可减少人为操作的误差，有利于提高实验的准确度和效率。

优选的方案中，所述固定柱2上连接有多个相同高度的藻袋3，便于同时在相同深度的水中养殖不同的藻类，实现不同藻类对同一环境的适应性对比实验，可减少人为操作的误差，有利于提高实验的准确度和效率。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供所述实验装置的操作方法，包含如下步骤：

1）将一定量的藻液和必要的营养物质放入藻袋中，扎紧袋口后固定在固定柱的指定位置，然后将装置整体沉入水中，通过带有刻度的拉绳放入指定水深中进行养殖；

2）在达到养殖周期后，需要取样操作时，通过控制支架上的开关绳，使铁质盖板绕弹簧合页旋转，将取样管与藻袋连通，然后利用水泵进行藻类和水样的采集；

3）采样结束后，关闭水泵后松开开关绳，弹簧合页在弹力作用下驱动铁质盖板关闭磁性密封圈，有效解决在培养过程中藻类会附着在铁质盖板上的难题。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，不是全部的实施例，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。