[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

说明书

本发明提供一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置及使用方法,属于海洋环境领域,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；本发明通过营造与自然海水水温、盐度、pH和营养盐等环境参数一致的实验条件，进行原位实验，克服了现场调查收集微塑料材质、形状和大小的不确定性和复杂性，以及实验室条件下难以还原真实海洋环境的缺点。同时，该装置中的压载系统实现了承载系统的自动上浮和下沉，方便了样品的投放和采集。另外，收集系统船上操作协调性好，收集快速，本法发明装置的应用为分析微塑料生态位结构特征，及其与环境因子相关性提供了重要保障。

技术领域

本发明属于海洋环境领域,具体地涉及一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置及使用方法。

背景技术

塑料污染作为对海洋生物造成威胁日益严重的全球性问题，已经引起研究者的极大关注，它被认为是当前全球环境保护问题的重要新兴威胁。根据在第一届联合国环境大会开幕时发布的两份报告，海洋生态系统中塑料的存在所造成的总体财政损失，保守估计每年130亿美元。尽管塑料污染已引起国际关注，但是关于塑料尤其是微塑料在海洋环境中的行为的认识仍在发展。研究者曾指出塑料碎片是海洋碎片中群落结构最丰富的一种。目前发现海洋细菌包括一些海洋病原菌(弧菌等)可以黏附在微塑料上，并不断繁殖形成一个“塑料球”(Plastisphere)，通过食物链转移到更高营养级的生物体，对海洋生物甚至人类造成伤害，因此搞清楚微塑料生态位特征是研究微塑料生物毒性效应的重要前提，也是微塑料生态毒理学研究中十分重要的一个研究方向。

在港口的半封闭环境中，研究者仅仅一周就观察到微生物生物膜的形成，之后细菌丰富度增高，随着细菌生物量的增加，细菌的分类组成逐渐发生变化。另外，研究还强调塑料球微生物群落结构组成主要与采样的季节、地理位置和塑料的特性有关。目前关于微塑料上微生物群落结构的研究都是基于现场取样调查方面的研究，而现场收集现场调查采集微塑料样品的多样性和不同步性造成的生态位分析的复杂性和不确定性，很难分析影响微塑料生态位特征的主导环境因素。目前，关于海水微塑料生态位原位研究的实验装置在国内尚未有相关工作的开展，国外也没有相关报道。本发明海水微塑料生态位原位研究的实验装置及其使用方法，通过营造与自然海水水温、盐都、PH、溶解氧、营养盐等海洋环境参数一致的实验条件，利用锚定系统、承载系统、压载舱系统和收集系统，保证微塑料在正常海流环境下与海洋微生物的充分接触，实现其对海洋微生物的富集，形成一个稳定的生态位，然后实时取样分析微塑料生态位中各种原核和真核生物的分布和富集情况，实现了相同类型微塑料的同步投放和实时分析，并为后期分析影响微塑料生态位特征的主要环境因素提供了可能性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置及使用方法,利用本发明装置实现海洋环境中微塑料生态位的原位调查研究。

本发明是通过如下技术方案来实现的:

一种海水微塑料生态位原位研究的实验装置,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。