一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及生态环境监测技术领域，尤其涉及一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置。


背景技术：

2.湿地是大气重要的二氧化碳汇，但也是大气温室气体二氧化碳、甲烷的排放源，特别是湿地作为大气甲烷排放源，每年大约占全球甲烷排放总量的20％-30％。湖泊淡水系统每年向大气排放甲烷达6-185tg，其波动较大。因此，开展系列获取湖泊淡水系统甲烷等温室气体排放的大量数据源是有效降低其估算精度的基本途径。过去开展湖泊淡水系统甲烷等温室气体排放的研究方法不外乎两种：一种是漂浮箱与气相色谱法结合；另一种是建立甲烷等温室气体通量塔的定位监测法。这两种方法各有优缺点，前者是可以实现多种生境监测，但是每个生境监测点获取一个通量数据需要持续15-45分钟；后者可以对单一生境(1平方公里面积)实现在线监测，获取海量数据，但缺点是不能在多种生境下开展监测。因此，如何将两者结合起来，既能增加数据获取量，又能监测更多微生境，是需要技术调整。目前有些结合两者的方法在高山沼泽湿地、草地、森林生态系统开展了大量的技术研发和论文发表，而针对湖泊淡水系统的监测技术的专利相对缺乏。
3.然而，随着科技的发展，人类对湿地温室气体开展了许多研究，研究了许多监测湿地温室气体的设备和监测方法。比如最近比较热点美国lgr公司开发的快速温室气体监测仪，目前在高山沼泽、森林、草地等生态系统开展大量的定位研究，这是可以实现增加数据获取量的一个先进。2020年9月20日，中华人民共和国向世界庄严宣布中国要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标，引起了国际社会的广泛关注。因此，目前国内对减缓各个领域温室气体排放(二氧化碳、甲烷、氧化亚氮)和增加其碳汇能力(将大气中温室气体二氧化碳封存起来)成为当下国内社会广泛关注的热点课题。基于此，林业领域的碳增汇或温室气体减排成为大家关注的焦点，也是实现碳中和的重要途径之一。因此，本发明研发出一种既能实现湖泊淡水系统多种微地形水域温室气体监测方法，又能实现在线监测温室气体排放，进而增加数据获取量，减少样本检测费用和降低时间观测成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中湖泊淡水系统多种微地形甲烷等温室气体在线快速监测技术不足的问题，从而增加数据获取量，降低时间和经济成本，而提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.本实用新型提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置，包括顶部封闭、底部开口的圆柱形监测筒，所述监测筒的底端外侧设置有漂浮板，且监测筒外壁上包覆有阻热板，阻热板的外侧还包覆有铝皮；
7.所述监测筒的顶端连接有温室气体监测仪，温室气体监测仪通过连接蓄电池供
电，监测仪连接第一导气管与第二导气管，第一导气管与第二导气管的另一端延伸至所述监测筒的顶端内部，且监测筒的顶端还安装有温度计，并且监测筒的顶端内壁上安装有风扇，作为搅拌监测桶内空气。
8.本实用新型提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置，优选的，所述漂浮板的底端与所述监测筒的底端齐平，且漂浮板的竖直外壁上设置有刻度，通过刻度以便于了解监测筒沉入水中的深度。
9.本实用新型提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置，优选的，所述漂浮板上设置有轮胎，轮胎套设在监测筒上，进一步的增加漂浮板的浮力。
10.本实用新型提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置，优选的，所述监测筒的顶端贯穿设置有橡胶塞，橡胶塞上开设有与所述第一导气管、第二导气管相适配的插孔，便于对第一导气管与第二导气管进行安装，同时，提高第一导气管、第二导气管与监测筒连接处的密封性，防止内部气体的外泄。
11.本实用新型提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置，优选的，所述温度计上外接有监测探头，监测探头安装在所述监测筒的内部，通过监测探头提高对监测筒内部温度测量的准确性。
12.本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型采取规避了采用漂浮箱和气相色谱仪结合，开展湖泊淡水系统温室气体多种生境的监测方法，需要结合野外和实验室内两者结合分析的缺点，而又吸取了甲烷通量观测塔获取海量数据的优点，从而实现在同一时间内，获取海量数据，进而增加湖泊淡水生态系统温室气体获取数据，有效降低湖泊淡水系统甲烷等温室气体估算精度。并且该方法可以实现对水库、库塘类型的湿地监测，也适宜于同一湖泊湿地生态系统多种生境下的监测要求。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置的结构示意图；
15.图2为本实用新型提出的一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置剖视的结构示意图。
16.图中：1、漂浮板；2、监测筒；3、阻热板；4、铝皮；5、温室气体监测仪；6、第一导气管；7、第二导气管；8、温度计；9、监测探头；10、风扇；11、蓄电池；12、轮胎；13、刻度。
具体实施方式
17.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。
18.参照图1-2，一种湖泊湿地多种生境水气界面温室气体在线监测装置，包括顶部封闭、底部开口的圆柱形监测筒2，监测筒2的底端外侧设置有漂浮板1，且监测筒2外壁上包覆有阻热板3，阻热板3为泡沫板材料厚度2mm，阻热板3的外侧还包覆有铝皮4；
19.需要注意的是：
20.漂浮板1的底端与监测筒2的底端齐平，同时，漂浮板1的底端套设有轮胎，且漂浮板1的竖直外壁上设置有刻度13，漂浮板1上设置有轮胎12，轮胎12套设在监测筒2上，与漂浮板1一起作为漂浮装置，通过刻度13以便于了解监测筒2沉入水中的深度，调节其沉入水中的深度，监测筒2沉入水中的深度为10cm；
21.监测筒2的顶端设置有温室气体监测仪5，温室气体监测仪5在使用时放置在船上，温室气体监测仪5的型号为dlt-100，监测气体为二氧化碳、甲烷和水汽，该设备采用离轴积分腔输出光谱技术，具有操作简单、低耗能、高精度和高稳定性等特点，设备内具有分析其气体浓度的检测室；
22.温室气体监测仪5上设置有蓄电池11、第一导气管6与第二导气管7，第一导气管6与第二导气管7的另一端延伸至监测筒2的内部，监测筒2的顶端贯穿设置有橡胶塞，橡胶塞上开设有与第一导气管6、第二导气管7相适配的插孔，且监测筒2的顶端还安装有温度计8，温度计8上外接有监测探头9，监测探头9安装在监测筒2的内部，并且监测筒2的顶端内壁上安装有风扇10，通过风扇10搅匀监测筒2内气体。
23.本实施例中，在使用时，接通电源后，等待设备稳定5分钟左右，目的是仪器预热，然后，将监测筒2倒扣在水面上，监测筒2底部大约10厘米沉入水中，在线监测2至3分钟(此时，需要通过记录筒体封闭测量时间的起始点，以便计算温室气体排放通量)，同时，需要通过温度计8记录监测筒2内部的温度；测量完一个监测点后，然后，揭开监测筒2，等待3分钟，继续监测下一个监测点，仪器设备检测的筒内气体浓度变化会自动存储于仪器内存卡，等试验完毕后，可以通过优盘拷贝带走。
24.以上设备需要通过船运输到监测位置，如开阔水域、沉水植物区、漂浮植物区；另外测量完一个监测点后，将电源关闭，用船将设备输运到下一个监测点(如果不愿，可以不用关闭，多备一个用蓄电池11即可持续4-6个小时)。这个设备直接可以获取筒体内气体含量(ppm)，不需要通过三通阀门和注射器采集箱内气体，保存于铝箔采样带内，带回实验室通过气相色谱仪分析其气体含量，大大降低时间成本和检测费用成本，其设备维护费用低。
25.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。