一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台

本实用新型涉及生态环境与大气环境治理领域，特别涉及一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台。

背景技术：

植物滞尘变化仿真实验平台是一种进行植物滞尘变化仿真实验的支撑设备，2019年中国生态环境状况公报公布的数据显示全国337个地级以上的城市中市环境空气质量超标的城市有180个，超标率为53.4％，而颗粒物污染会对人类生活、健康带来了种种问题，如造成呼吸道疾病，而植物叶面具有良好截取大气颗粒物的功能，且绿色、无污染，故成为许多专家研究的重点，许多学者利用不同的测量工具、在不同的典型天气条件下对不同植物吸附颗粒物量的差异进行数据测量研究，但外间环境的变化莫测，很难精确的分析出不同气象条件下植物滞留粉尘的变化规律，不利于植物滞尘机理的研究，随着科技的不断发展，人们对于植物滞尘变化仿真实验平台的制造工艺要求也越来越高。

现有的植物滞尘变化仿真实验平台在使用时存在一定的弊端，为了充分了解植物滞留大气气溶胶的规律以便在不同的场所选择合适的树种，对不同类型植物的滞尘量的测定和测定方法的研究是十分必要。cn109270010a的发明专利根据建立的植物的关璞反射率与滞尘量数据之间的关系建立森林算法构建滞尘反馈模型计算植物滞尘量数据的一种检测方法；cn106769611b、cn103411847a的发明专利等使用不同的测定方法或者评估方法测量、估算植物叶面的降尘量；cn20852749u、cn208333958等实用型专利研发植物叶面的清洁、粉尘的收集装置；cn107561217运用风机模拟植物在不同风速时植物滞留污染物的模拟装置，此装置需将枝条剪下来固定行为会导致试验结果失真，且植物滞尘非短时间行为，此举会使植物细胞发生改变导致滞尘量的变化，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台，通过调控系统，模拟差异化微气候条件下不同类型植物滞尘的规律，模拟自然界的温度、湿度、光照等环境，不破坏植物生长来模拟、在差异性微气候条件下、静态状态时植物的滞尘规律定量研究，可以有效解决背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台，包括实验舱，所述实验舱包括微环境控制区与气溶胶产生测量区，所述微环境控制区与气溶胶产生测量区之间安装有蜂窝板，所述气溶胶产生测量区的内部安装有粉尘测量仪与排气扇，所述排气扇位于粉尘测量仪的一侧，所述气溶胶产生测量区的前端开设有进气口，所述进气口的前端设置有一号进尘通道，所述一号进尘通道的一端连接有空气压缩机，所述空气压缩机的一侧设置有二号进尘通道，所述二号进尘通道的一端连接有气溶胶发生器，所述气溶胶发生器的一侧连接有进料管，所述进料管的一端连接有粉碎机，所述微环境控制区的前端设置有玻璃扣板，所述微环境控制区的底部设置有植物架，所述微环境控制区的一侧设置有可拆卸板，所述微环境控制区的上端设置有温湿度控制器、植物生长灯与光度控制器，所述植物生长灯的内部设置有透明保护罩。

优选的，所述气溶胶产生测量区与粉尘测量仪、排气扇之间设置有安装支座，所述气溶胶产生测量区的底部通过安装支座与粉尘测量仪、排气扇的下端为可拆卸连接，所述气溶胶产生测量区与蜂窝板之间设置有安装架，所述气溶胶产生测量区的内侧通过安装架与蜂窝板的外侧为可拆卸连接。

优选的，所述微环境控制区的前端通过一号进尘通道与空气压缩机的一端定位连接，所述空气压缩机的一侧通过二号进尘通道与气溶胶发生器的一侧定位连接，所述气溶胶发生器的一侧通过进料管与粉碎机的一侧定位连接。

优选的，所述实验舱与植物生长灯之间设置有安装槽，所述实验舱的内侧通过安装槽与植物生长灯的外侧为可拆卸连接。

优选的，所述植物生长灯与透明保护罩之间设置有卡件，所述植物生长灯的外侧通过卡件与透明保护罩的内侧为可拆卸连接。

优选的，所述实验舱与温湿度控制器、光度控制器之间设置有安装连接架，所述实验舱的上端通过安装连接架与温湿度控制器、光度控制器的下端为可拆卸连接。

优选的，所述实验舱与可拆卸板之间设置有卡件，所述实验舱的一侧通过卡件与可拆卸板的一侧为可拆卸连接。

优选的，所述微环境控制区与植物架之间设置有定位支座，所述微环境控制区的底部通过定位支座与植物架的下端为可拆卸连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台，具备以下有益效果：该模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台，设有微环境控制区与气溶胶产生测量区，通过调控系统，模拟差异化微气候条件下不同类型植物滞尘的规律，模拟自然界的温度、湿度、光照等环境，不破坏植物生长来模拟、在差异性微气候条件下、静态状态时植物的滞尘规律定量研究，整个植物滞尘变化仿真实验平台结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本实用新型一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台中微环境控制区的结构示意图。

图3为本实用新型一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台中气溶胶产生测量区的结构示意图。

图中：1、实验舱；2、可拆卸板；3、温湿度控制器；4、植物生长灯；5、透明保护罩；6、光度控制器；7、气溶胶产生测量区；8、粉尘测量仪；9、排气扇；10、粉碎机；11、进料管；12、微环境控制区；13、玻璃扣板；14、植物架；15、蜂窝板；16、进气口；17、一号进尘通道；18、空气压缩机；19、二号进尘通道；20、气溶胶发生器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-3所示，一种模拟自然环境下植物滞尘变化仿真实验平台，包括实验舱1，实验舱1包括微环境控制区12与气溶胶产生测量区7，微环境控制区12与气溶胶产生测量区7之间安装有蜂窝板15，气溶胶产生测量区7的内部安装有粉尘测量仪8与排气扇9，排气扇9位于粉尘测量仪8的一侧，气溶胶产生测量区7的前端开设有进气口16，进气口16的前端设置有一号进尘通道17，一号进尘通道17的一端连接有空气压缩机18，空气压缩机18的一侧设置有二号进尘通道19，二号进尘通道19的一端连接有气溶胶发生器20，气溶胶发生器20的一侧连接有进料管11，进料管11的一端连接有粉碎机10，微环境控制区12的前端设置有玻璃扣板13，微环境控制区12的底部设置有植物架14，微环境控制区12的一侧设置有可拆卸板2，微环境控制区12的上端设置有温湿度控制器3、植物生长灯4与光度控制器6，植物生长灯4的内部设置有透明保护罩5。

进一步的，气溶胶产生测量区7与粉尘测量仪8、排气扇9之间设置有安装支座，气溶胶产生测量区7的底部通过安装支座与粉尘测量仪8、排气扇9的下端为可拆卸连接，气溶胶产生测量区7与蜂窝板15之间设置有安装架，气溶胶产生测量区7的内侧通过安装架与蜂窝板15的外侧为可拆卸连接，便于进行拆装定位。

进一步的，微环境控制区12的前端通过一号进尘通道17与空气压缩机18的一端定位连接，空气压缩机18的一侧通过二号进尘通道19与气溶胶发生器20的一侧定位连接，气溶胶发生器20的一侧通过进料管11与粉碎机10的一侧定位连接，方便进行环境控制。

进一步的，实验舱1与植物生长灯4之间设置有安装槽，实验舱1的内侧通过安装槽与植物生长灯4的外侧为可拆卸连接，安装简单方便。

进一步的，植物生长灯4与透明保护罩5之间设置有卡件，植物生长灯4的外侧通过卡件与透明保护罩5的内侧为可拆卸连接，便于进行卡合连接。

进一步的，实验舱1与温湿度控制器3、光度控制器6之间设置有安装连接架，实验舱1的上端通过安装连接架与温湿度控制器3、光度控制器6的下端为可拆卸连接，便于进行控制。

进一步的，实验舱1与可拆卸板2之间设置有卡件，实验舱1的一侧通过卡件与可拆卸板2的一侧为可拆卸连接，便于进行检修。

进一步的，微环境控制区12与植物架14之间设置有定位支座，微环境控制区12的底部通过定位支座与植物架14的下端为可拆卸连接，便于进行植物放置。

实施例

测量温度25度，湿度为40％时，全部打开led植物生长灯4时红檵木滞尘建筑粉尘情况分析，具体试验步骤如下，去建筑道路上扫取道路粉尘，选取红檵木盆栽3盆，盆面密封，然后放入清洗仓的植物架14上，先用冲洗枪将植物叶面、周边清洁干净，然后用蒸馏水将叶面再冲洗一遍，最后待试植物在密闭的清洗仓静置1h，沥干水，开启湿温度调节器将试验舱中的温度、湿度调节到25度、40％，led植物生长灯4全部打开，将试样粉尘倒入粉碎机10，打开粉粹机开关，运转气溶胶发生器20、空气压缩机18、排气扇9两min，关闭实验舱1，静置40min，将红檵木按两排摆列，距离湿温度调节器1.5m放置，开启粉尘测量仪8测量空气中的pm2.5、pm10、tsp的浓度，2h、6h、12h、24h、48h测量测试舱中pm2.5、pm10、tsp的浓度，采集3株红檵木的叶片，用后续金相显微镜和显微分析系统分析滞尘量和滞留颗粒物的粒度分布。

工作原理：本实用新型包括实验舱1、可拆卸板2、温湿度控制器3、植物生长灯4、透明保护罩5、光度控制器6、气溶胶产生测量区7、粉尘测量仪8、排气扇9、粉碎机10、进料管11、微环境控制区12、玻璃扣板13、植物架14、蜂窝板15、进气口16、一号进尘通道17、空气压缩机18、二号进尘通道19、气溶胶发生器20，将要试验的植物种入适中陶瓷盆中，然后放入清洗仓的植物架14上，将盆面密封，以清洗时水流入土中，将土带走和地面污染，冲洗清洁植物叶面将周边清洁干净，然后用蒸馏水将叶面冲洗一遍，最后待试植物在密闭的清洗仓静置1h，开启湿温度调节器，根据试验所需温度、湿度，将试验土块、水泥块、木块等通过粉碎机10初步处理成细颗粒物，通过进料管11放入气溶胶发生器20产生0-100μm的颗粒物，开启气溶胶发生器20、空气压缩机18、排气扇9，气溶胶发生器20开启后打开气扇加快室内气体的流动，粉尘的浓度靠气溶胶发生器20运作的时间长短来控制，根据试验需要关闭排气扇9，关闭玻璃扣板13，使实验舱1形成一个密闭的空间，温度的测试范围为环境温度0-40度，湿度为10％-99％，光度的控制为20％、40％、80％、100％的全部led植物生长灯4亮度，然后关闭气溶胶发生器20，等40min后开启粉尘测量仪8测量空气中的pm2.5、pm10、tsp的浓度，将待试植物推入实验舱1中，根据试验需要调节led植物生长灯4亮度，不同时间段测量试验仓中颗粒物的浓度，并检测植物叶面滞尘量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。