[实用新型]一种浅水湖泊水体pH垂向分层同步观测装置

说明书

本实用新型公开了一种浅水湖泊水体pH垂向分层同步观测装置，包括固定系统、测量系统、信号线和pH控制面板，所述固定系统包括底座和固定在底座上的直杆垂直，直杆上设置一组不同高度的孔，同一高度包括垂直交叉的圆孔和扁孔；所述测量系统包括一组支架、套筒和pH探头，所述支架一端插入扁孔中，另一端与套筒固定连接，所述pH探头置于套筒内；任一所述pH探头由信号线连接至pH控制面板。该装置测量系统通过支架固定于直杆上形成多个pH探头的垂向布置，实现对pH垂向分层同步观测。本实用新型用于浅水湖泊水体pH垂向分层同步观测，尤其适用于水生植物茂盛的区域，具有结构简便，材料成本低，易于加工制作，易于现场布设的优点。

技术领域

本实用新型属于湖泊水质管理及水生植物调控管理技术领域，具体涉及一种浅水湖泊水体pH垂向分层同步观测装置。

背景技术

pH是影响湖泊水体的重要理化指标，水体中的各种自然现象、化学变化及生产过程几乎都与pH有关，尤其对于生态类型异质性较高的大型浅水湖泊，pH对维持湖泊水化学场稳定、保护水生态系统有明显的影响。

湖泊水体中，pH值与水体碳酸盐平衡密切相关。碳酸在水中以三类不同的化学形态存在：游离碳酸或游离二氧化碳、碳酸氢根、碳酸根。当水体pH在7.5-9.0之间时，重碳酸盐占93％以上，游离碳酸和碳酸盐含量极低。光合作用是植物利用太阳的光能，同化CO₂和H₂O制造有机物质并释放出氧气的过程。水生植物光合作用过程中，由于水体中没有足够的游离二氧化碳，只能从碳酸氢根中夺取二氧化碳，释放出更多的氢氧根，导致pH升高。大量数据表明，4月-9月湖泊水生植物生长旺盛期，水体溶氧和pH正相关，溶氧甚至出现过饱和，水生植物光合作用强烈，pH升高。在水生植物光合作用下，水体pH也呈现出一定的日变化特征，白天升高，晚上降低。

根据地表水环境质量标准(GB 3838-2002)，pH的合理区间在6-9，对于国控考核断面而言，pH超过9即为劣Ⅴ类，因此pH控制要求较高。事实上，部分考核断面或重点水体的水生植被茂盛，如太湖胥口湾、洱海等，植被强烈的光合作用破坏水体碳酸平衡，致使pH升高。收割水生植物是地方政府应对pH过高的手段之一，然而水生植物是湖泊生态系统的重要组成部分，在维持生态系统平衡、改善水环境方面具有重要作用。水生植物群落保护和重建不但是保持“清水型”湖泊的关键，而且是湖泊富营养化控制及水质改善的重要手段。另一方面，水生植物具有不同类型的结构，如冠层型、莲座型、浮叶型，因此生物量的垂向上具有较大差异，意味着光合效率在垂上空间有所不同。因此，开发一种不对沉水植物产生遮光效应，不影响其冠层形态，且能够对pH进行垂向分层同步观测的装置，对于准确掌握水生植被光合作用下pH变化特征，研究植被密度对pH的影响以及湖泊水质管理具有重要意义。

发明内容

本实用新型旨在提供一种浅水湖泊水体pH垂向分层同步观测装置，可以对浅水湖泊水体的pH进行精确的分层观测，尤其适用于水生植物茂盛的区域，在不影响植物光合作用的前提下，实现水生植被区水体pH的垂向分层观测。

为达成上述目的，本实用新型提出一种浅水湖泊水体pH垂向分层同步观测装置，其特征在于，包括固定系统、测量系统、信号线和pH控制面板，所述固定系统包括直杆和底座，直杆垂直固定在所述的底座上，所述直杆上设置一组不同高度的孔，同一高度包括垂直交叉的圆孔和扁孔；所述测量系统包括一组支架、套筒和pH探头，所述支架一端截面与扁孔相配合插入扁孔中，插入扁孔一端还设置螺丝孔，螺丝贯穿圆孔、螺丝孔后用螺母紧固，另一端与套筒固定连接，所述pH探头置于套筒内；任一所述pH探头由信号线连接至pH控制面板。

进一步的，所述的直杆优选镀锌钢管。

进一步的，所述底座由3支一端固定连接于同一点的刚性杆组成，所述刚性杆相互之间夹角相等；推荐为镀锌钢管，相互之间夹角为120°。还可以在所述底座的3支刚性杆的末端在垂直方向设置支撑足。

进一步的，所述圆孔和扁孔自直杆顶端起每隔相同距离均匀分布。