本發(fā)明涉及應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種在線監(jiān)測(cè)海水中溶解性有機(jī)碳含量的裝置。

背景技術(shù)：

溶解性有機(jī)碳(DOC)在海洋碳循環(huán)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，是海洋水體微生物的主要食物來(lái)源。海洋中DOC的產(chǎn)生、遷移、轉(zhuǎn)化與循環(huán)等過(guò)程都相當(dāng)復(fù)雜,是當(dāng)今海洋碳循環(huán)研究的最薄弱環(huán)節(jié)之一。近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)海洋在線監(jiān)測(cè)儀器的研制成為海洋監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，海水中DOC測(cè)定主要是根據(jù)海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范(GB 17378洋監(jiān)測(cè)規(guī)范)，采用基于調(diào)查船的現(xiàn)場(chǎng)采樣-實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法(主要有化學(xué)氧化法、干式消化法和高溫催化氧化法)。此類方法存有實(shí)時(shí)性差，試樣易受污染，能耗大，浪費(fèi)人力、物力，精度差，不可靠等弊端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)精度低、模型無(wú)檢測(cè)反饋、耗時(shí)、存在污染等不足，采用以下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種在線監(jiān)測(cè)海水中溶解性有機(jī)碳含量的裝置，包括流通池、與流通池開(kāi)口處連接的水密接頭、與流通池上端水密接頭相連的第二電磁閥、與流通池下端兩個(gè)水密接頭分別相連的第二蠕動(dòng)泵和三通閥、與三通閥另一端相連的第一電磁閥、與第一電磁閥相連的第一蠕動(dòng)泵、設(shè)置在流通池內(nèi)壁的凹面鏡、與凹面鏡相對(duì)設(shè)置的第二準(zhǔn)直透鏡、第一準(zhǔn)直透鏡、連接第一準(zhǔn)直透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡的光纖和與第一準(zhǔn)直透鏡相連的光電倍增管，水密接頭與流通池的連接處設(shè)有緊固件，第一蠕動(dòng)泵可以反向運(yùn)轉(zhuǎn)，凹面鏡設(shè)置于所述流通池法蘭蓋內(nèi)，法蘭蓋可拆卸，可通過(guò)拆卸法蘭蓋清理流通池、維修或更換凹面鏡等。流通池下端一個(gè)水密接頭與流通池的連接處設(shè)有第二過(guò)濾器，所述第一蠕動(dòng)泵進(jìn)水口處連接有第一過(guò)濾器。流通池是避光的。第一蠕動(dòng)泵連接海水，所述第二蠕動(dòng)泵連接臭氧水。第一蠕動(dòng)泵和第二蠕動(dòng)泵的流速是可調(diào)的。

優(yōu)選地，第一過(guò)濾器孔徑為50μm，第二過(guò)濾器孔徑為0.7μm。

本發(fā)明提出的DOC在線監(jiān)測(cè)方法基于流體動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)和氧化化學(xué)發(fā)光法，海水經(jīng)過(guò)兩級(jí)過(guò)濾的水樣與臭氧水溶液進(jìn)入反應(yīng)流通池，調(diào)整他們的流速，使他們剛好完全反應(yīng)，使系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，臭氧水的強(qiáng)氧化性能夠氧化水樣中的DOC物質(zhì)，并激發(fā)出微弱的光，通過(guò)光強(qiáng)度變化確定水樣中DOC的含量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明體積小、能耗低、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高，滿足在線監(jiān)測(cè)的需求。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明一種在線監(jiān)測(cè)海水中溶解性有機(jī)碳含量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1.光電倍增管；2.第一準(zhǔn)直透鏡；3.光纖；4.流通池；5.第二準(zhǔn)直透鏡；6.第二過(guò)濾器；7.三通閥；8.第一排水口；9.第一電池閥；10.第一蠕動(dòng)泵；11.第一過(guò)濾器；12.海水；13.水密接頭；14.緊固件；15.凹面鏡；16.第二電池閥；17.第二排水口；18.第二蠕動(dòng)泵；19.臭氧水。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

一種在線監(jiān)測(cè)海水中溶解性有機(jī)碳含量的裝置，包括流通池4、與流通池4開(kāi)口處連接的水密接頭13、與流通池4上端水密接頭13相連的第二電磁閥16、與流通池4下端兩個(gè)水密接頭13分別相連的第二蠕動(dòng)泵18和三通閥7、與三通閥7另一端相連的第一電磁閥9、與第一電磁閥9相連的第一蠕動(dòng)泵10、設(shè)置在流通池4內(nèi)壁的凹面鏡15、與凹面鏡15相對(duì)設(shè)置的第二準(zhǔn)直透鏡5、第一準(zhǔn)直透鏡2、連接第一準(zhǔn)直透鏡2和第二準(zhǔn)直透鏡5的光纖3和與第一準(zhǔn)直透鏡2相連的光電倍增管1，水密接頭13與流通池4的連接處設(shè)有緊固件14，第一蠕動(dòng)泵10可以反向運(yùn)轉(zhuǎn)，凹面鏡15設(shè)置于流通池4法蘭蓋內(nèi)，法蘭蓋可拆卸，流通池4下端一個(gè)水密接頭13與流通池4的連接處設(shè)有第二過(guò)濾器6，所述第一蠕動(dòng)泵10進(jìn)水口處連接有第一過(guò)濾器11。流通池4是避光的。第一蠕動(dòng)泵10連接海水12，所述第二蠕動(dòng)泵18連接臭氧水19。第一蠕動(dòng)泵10和第二蠕動(dòng)泵18的流速是可調(diào)的。經(jīng)過(guò)以下步驟完成監(jiān)測(cè)：

1.打開(kāi)三通閥7，使水樣流入流通池4，通過(guò)第一蠕動(dòng)泵10提供動(dòng)力抽取海水12，設(shè)置第一蠕動(dòng)泵10的流速，使水樣以48mL/min的流速經(jīng)過(guò)孔徑50μm的第一過(guò)濾器11，過(guò)濾掉水樣中大部分的沙粒等污染物，再經(jīng)過(guò)孔徑為0.7μm的第二過(guò)濾器6進(jìn)入流通池4內(nèi)。同時(shí)打開(kāi)第二蠕動(dòng)泵18，以12mL/min流速向流通池內(nèi)注入臭氧水19，使海水12與臭氧水19以4:1的濃度比混勻，臭氧水19的強(qiáng)氧化性可以與海水12中的DOC發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)；

2.化學(xué)發(fā)光產(chǎn)生的光信號(hào)通過(guò)凹面鏡15匯聚至第二準(zhǔn)直透鏡5的端面上，光線通過(guò)第二準(zhǔn)直透鏡5將雜散光線轉(zhuǎn)換為平行光，通過(guò)光纖3傳導(dǎo)至第一準(zhǔn)直透鏡2的端面，該平行光進(jìn)入光電倍增管1檢測(cè)模塊檢測(cè)；

3.閉合三通閥7，第一蠕動(dòng)泵10持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，海水12通過(guò)第一排水口8排出，不進(jìn)入流通池4，通過(guò)臭氧水19不斷消耗流通池中的DOC，計(jì)算光強(qiáng)曲線積分值F，通過(guò)代入線性回歸算法可得出該海水水樣中DOC的含量；

4.測(cè)量結(jié)束，反向沖洗，關(guān)閉第二電磁閥16，三通閥切換至常開(kāi)狀態(tài)，第一蠕動(dòng)泵10反向，以24mL/min的流速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)第二蠕動(dòng)泵18以24mL/min的流速運(yùn)轉(zhuǎn)，將臭氧水19對(duì)第一過(guò)濾器11及第二過(guò)濾器6進(jìn)行反向沖洗10秒，令流路體系保持無(wú)污染無(wú)附著。

上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行任何限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。