用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置

本技术涉及一种用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，属于环境监测仪器设备领域。

背景技术：

1、海洋藻类养殖渔业碳汇分布和强度分析，可为未来海洋藻类碳汇计量提供科学的支撑。藻类碳汇除了养殖环境中可移出的碳汇外（即：藻养殖生物体收获），还存在微生物作用驱动形成的海水溶解有机碳库（doc）和惰性溶解有机碳库（rdoc）等。如何有效地提取和分离海带养殖中产生的doc，对于监测评价doc存在形态及含量，评价海带养殖水体中有机碳储量具有重要意义。

2、目前，在溶解性有机碳物质（doc）分析研究方面，现有技术主要侧重于水质富营养化评估和来源示踪。chen等【环境科学与技术，2015，148:3998】采用平行因子分析法（parafac）提取三维荧光光谱（ees）的相关信息，结合主成分分析判别不同来源doc对水体富营养化评价；wu 等【海洋与湖沼，2022，1:319】通过三维荧光光谱研究了doc与cod 值的关联关系，开展了近岸海水富营养化评价分析；guo等【环境科学，2010，143：2178】利用ees-parafac方法分析了河口区水中dom来源和示踪解析，底泥中doc的释放对上覆水体的营养化影响。han等【环境科学，2017，38:2883】采用大孔吸附树脂将污水中的消毒副产物前体物分离为亲水性物质、疏水性物质和弱疏水性物，但是由于海水盐度大、有机质含量低，从海带养殖海水中提取分离海带养殖产生的溶解性有机碳物质及其归属分析一直比较困难。因此，有必要建立小型自动化两级过滤、调酸、萃取柱提取分离装置，发展简便实用的海带养殖水体中doc的连续提取技术装备。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，包括第一维的分级提取系统和第二维的洗脱分离系统；所述的第一维的分级提取系统包括试样供应模块、过滤柱、第一级萃取柱和第二级萃取柱，所述试样供应模块的输出端沿着液体流向依次连接有过滤柱、第一级萃取柱、第二级萃取柱、废液收集模块；所述的第二维的洗脱分离系统包括第一级洗脱模块和第二级洗脱模块，第一级洗脱模块的输出端连接至过滤柱与第一级萃取柱之间，第二级洗脱模块的输出端连接至第一级萃取柱与第二级萃取柱之间，第一级萃取柱输出端经第一三通切换阀与第一储藏模块连接，第二级萃取柱输出端经第二三通切换阀与第二储藏模块连接。

3、优选的，所述试样供应模块包括第一酸试剂、清洗试剂一、清洗试剂二和海带养殖水体样品，所述试剂供应模块的输出端经由注射泵与过滤柱相连接。

4、优选的，所述第一级洗脱模块包括第一吹扫气、第二酸试剂、碱试剂和第一有机试剂，第一吹扫气输出端经由第一吹扫气泵与第一级萃取柱的输入端相连接，第二酸试剂输出端经由第二酸试剂泵与第一级萃取柱的输入端相连接，碱试剂输出端经由碱试剂泵与第一级萃取柱的输入端相连接，第一有机试剂输出端经由第一有机试剂泵与第一级萃取柱的输入端相连接。

5、优选的，所述第二级洗脱模块包括第二吹扫气和第二有机试剂，第二吹扫气输出端经由第二吹扫气泵与第二级萃取柱的输入端相连接，第二有机试剂输出端经由第二有机试剂泵与第二级萃取柱的输入端相连接。

6、优选的，所述的过滤柱的滤料为孔径0.45微米的玻璃纤维膜，第一级萃取柱的填料为大孔吸附树脂dax-8，第二级萃取柱的填料为hlb亲水亲脂平衡填料。

7、优选的，所述的试样供应模块中所述第一酸试剂为0.01 mol/l盐酸溶液，所述的清洗试剂一为蒸馏水，清洗试剂二为甲醇。

8、优选的，所述的第一级洗脱模块中所述第一吹扫气为氮气，所述第二酸试剂为0.1mol/l盐酸溶液，所述碱试剂为0.1 mol/lnaoh溶液，所述第一有机试剂为甲醇。

9、优选的，所述第二级洗脱模块中所述第二吹扫气为氮气，所述第二有机试剂为甲醇。

10、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型基于第一维的分级提取系统和第二维的洗脱分离系统，可以通过第一维系统实现海带养殖水体在过滤柱和两级萃取柱上连续进行颗粒碳（poc）捕集、无机碳酸盐（ic）去除和溶解有机碳（doc）提取，同时通过第二维系统分别实现对不同极性的doc进行吹扫洗脱，实现海带养殖水中亲疏水型doc的分级提取分离。与现有文献报道的doc提取技术比较，现有技术主要采用亲水亲脂聚合物固定相作为分离柱进行所有类型doc的总量分析，对于不同极性的doc并没有能力分开，本实用新型对于不同极性的doc可以实现分级分离，有助于海带养殖水体中类腐殖质与类蛋白质等不同类型有机碳的分析和碳来源追溯，对于水体doc提取分析更高效。

11、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：包括第一维的分级提取系统和第二维的洗脱分离系统；所述的第一维的分级提取系统包括试样供应模块（1）、过滤柱（2）、第一级萃取柱（3）和第二级萃取柱（4），所述试样供应模块（1）的输出端沿着液体流向依次连接有过滤柱（2）、第一级萃取柱（3）、第二级萃取柱（4）、废液收集模块（5）；所述的第二维的洗脱分离系统包括第一级洗脱模块（6）和第二级洗脱模块（7），第一级洗脱模块（6）的输出端连接至过滤柱（2）与第一级萃取柱（3）之间，第二级洗脱模块（7）的输出端连接至第一级萃取柱（3）与第二级萃取柱（4）之间，第一级萃取柱（3）输出端经第一三通切换阀（11）与第一储藏模块（9）连接，第二级萃取柱（4）输出端经第二三通切换阀（12）与第二储藏模块（10）连接。

2.根据权利要求1所述的用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：所述试样供应模块（1）包括第一酸试剂（101）、清洗试剂一（102）、清洗试剂二（103）和海带养殖水体样品（104），所述试样供应模块（1）的输出端经由注射泵（801）与过滤柱（2）相连接。

3.根据权利要求1所述的用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：所述第一级洗脱模块（6）包括第一吹扫气（601）、第二酸试剂（602）、碱试剂（603）和第一有机试剂（604），第一吹扫气（601）输出端经由第一吹扫气泵（802）与第一级萃取柱（3）的输入端相连接，第二酸试剂（602）输出端经由第二酸试剂泵（803）与第一级萃取柱（3）的输入端相连接，碱试剂（603）输出端经由碱试剂泵（804）与第一级萃取柱（3）的输入端相连接，第一有机试剂（604）输出端经由第一有机试剂泵（805）与第一级萃取柱（3）的输入端相连接。

4.根据权利要求1所述的用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：所述第二级洗脱模块（7）包括第二吹扫气（701）和第二有机试剂（702），第二吹扫气（701）输出端经由第二吹扫气泵（806）与第二级萃取柱（4）的输入端相连接，第二有机试剂（702）输出端经由第二有机试剂泵（807）与第二级萃取柱（4）的输入端相连接。

5.根据权利要求1所述的用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：所述的过滤柱（2）的滤料为孔径0.45微米的玻璃纤维膜，第一级萃取柱（3）的填料为大孔吸附树脂dax-8，第二级萃取柱（4）的填料为hlb亲水亲脂平衡填料。

6.根据权利要求2所述的用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：所述的试样供应模块（1）中所述第一酸试剂（101）为0.01 mol/l盐酸溶液，所述的清洗试剂一（102）为蒸馏水，清洗试剂二（103）为甲醇。

7.根据权利要求3所述的用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：所述的第一级洗脱模块（6）中所述第一吹扫气（601）为氮气，所述第二酸试剂（602）为0.1 mol/l盐酸溶液，所述碱试剂（603）为0.1 mol/lnaoh溶液，所述第一有机试剂（604）为甲醇。

8.根据权利要求4所述的用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，其特征在于：所述第二级洗脱模块（7）中所述第二吹扫气（701）为氮气，所述第二有机试剂（702）为甲醇。

技术总结本技术涉及一种用于海带养殖水体中有机碳组分提取分离的装置，包括第一维的分级提取系统和第二维的洗脱分离系统；所述的第一维的分级提取系统包括试样供应模块、过滤柱、第一级萃取柱和第二级萃取柱，所述试样供应模块的输出端沿着液体流向依次连接有过滤柱、第一级萃取柱、第二级萃取柱、废液收集模块；所述的第二维的洗脱分离系统包括第一级洗脱模块和第二级洗脱模块。本技术基于第一维分级提取系统连续进行海带养殖水体中颗粒碳捕集、无机碳酸盐去除和溶解有机碳提取，第二维洗脱分离系统实现不同极性的溶解性有机碳物质进行吹扫洗脱，可实现海带养殖水中亲疏水型溶解有机碳的连续分级提取与分离。技术研发人员：林旭聪,叶艳,李欢欢,安芳宁,姜双城,林陈晨受保护的技术使用者：福州大学技术研发日：20231114技术公布日：2024/7/11