[发明专利]海水微塑料生态位原位研究的实验装置及使用方法

权利要求书

1.一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置,其特征在于它包括锚定系统、承载系统、压载系统和收集系统；锚定系统连接承载系统，压载系统连接在承载系统上方；收集系统用于收集获得的样品；

所述锚定系统包括锚、锚链和绳索，锚链两端分别连接锚和绳索，绳索连接承载系统；

所述承载系统包括外网笼和内网笼；内网笼放置在外网笼内；

所述压载系统包括一个连接在承载系统上方的有机玻璃密封箱，有机玻璃密封箱上设有进水阀和排水阀，有机玻璃密封箱内设置有氧气瓶、电磁阀、第一电线、控制板和第二电线，有机玻璃密封箱外设置有连接浮漂的电磁开关，电磁阀固定在氧气瓶的出气口处，由电磁开关控制氧气瓶出气口的开闭，第一电线连接电磁阀和控制板，第二电线一端连接控制板，另一端连接电磁开关，通过电磁开关的开或闭，协助承载系统上浮或下沉。

2.根据权利要求1所述的一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置,其特征在于所述外网笼为一个80cm×60cm×60cm矩形不锈钢网笼，外网笼孔径为6cm，矩形外网笼上面设有能够自由开合的一面网门；所述内网笼为不锈钢材料制成的圆柱型网笼，内网笼直径为8cm，内网笼高为15cm，内网笼孔径为0.5mm、1mm、2mm或5mm，在内网笼的外侧也设置有一个能够自由开合的盖子。

3.根据权利要求1所述的一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置,其特征在于所述有机玻璃密封箱的规格为长80cm，宽60cm，高60cm。

4.根据权利要求1所述的一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置,其特征在于所述收集系统包括支撑板、收集网、收集网架和支撑架；支撑架为圆台型不锈钢架，支撑架底部直径30cm，支撑架顶部直径10cm，高30cm，支撑架内部上端具有斜向下的不锈钢支撑板，支撑板在收集样品时起到支撑内网笼的作用；支撑架内设置有不锈钢收集网架，收集网架为圆柱型，收集网自由放置在收集网架上，收集网的孔径为0.2mm。

5.权利要求4所述海水微塑料生态位原位研究的实验装置的使用方法，其特征在于它包括以下步骤：

（1）打开承载系统的内网笼，将所要研究的不同粒径和材质的微塑料分别投放到内网笼中，然后关上内网笼的盖子，打开矩形外网笼的网门，将圆柱内网笼投放到矩形外网笼中，关闭外网笼网门；

（2）采用锚、锚链和绳索将承载系统和压载系统固定到海域调查站位附近；

（3）打开压载系统的进水阀，关闭出水阀，向压载系统的有机玻璃密封箱内灌入海水，在压载系统的压力作用下将承载系统浸入海水水面下0.4-0.6m，停止向有机玻璃密封箱灌水，关闭进水阀，开始微塑料生态位研究的原位实验；

（4）根据实验需要设计取样时间，收集样品时，首先按下连接浮漂的电磁开关，电磁信号通过压载系统中的控制板输入到电磁阀上，电磁阀接收到信号后，打开气瓶，氧气瓶释放氧气，增加压载系统的浮力，将承载系统浮出水面；然后，打开外网笼侧面的网门，取出内网笼；关上外网笼网门后，打开进水阀继续将承载系统沉入水下0.4-0.6m，然后关上进水阀，继续进行原位实验；重复多次后，海水和氧气已将有机玻璃密封箱充满，需打开出水阀将有机玻璃密封箱内的海水和气体排出，置换氧气瓶，然后关闭出水阀，再重新打开进水阀，将承载系统压入水下，继续进行后续实验；

（5）打开内网笼的盖子，收集微塑料；首先，将收集网铺设到收集网架上，用夹子夹住，然后打开内网笼侧面的盖子，将其置于收集系统的不锈钢支撑架的支撑板上，用提前过滤好的清洁海水，冲洗内网笼外侧，在水流作用下，内网笼中的微塑料迅速被冲刷到收集网中，然后将收集网网底剪下，将聚集在收集网网底的微塑料连同剪下的收集网一起放入冻存管，密封好后，在冻存管上写好标记，迅速放入液氮罐速冻，将收集的微塑料样品带回实验室进行生物学分析；

收集样品的同时，监测微塑料投放区的水质特征，包括温度、溶解氧、pH、盐度，并收集一定体积水样带回实验室进行营养盐含量分析，将所测水质指标与不同类型微塑料中的生物特征分析结果相结合，进行微塑料生态位结构特征与养殖区环境因子的响应分析，计算微塑料类型以及环境因子与微塑料生态位结构特征的相关性，确定影响其结构特征的主导因素。