一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法及其裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術屬于水體生物監測技術領域，公開了一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法及裝置，方法是1.對霍爾元件和采集線路做防水處理；2.在水生生物雙殼兩側固定霍爾元件和磁鐵；3.連接水生生物、霍爾元件、磁鐵、采集線路、多通道采集卡和電腦終端；4.接通電源；5.采集、分析、記錄和存儲測得數據。監測裝置包括雙殼類水生生物、與雙殼類水生生物兩側殼體分別連接的霍爾元件和磁鐵、多通道采集卡、將霍爾元件和磁鐵與多通道采集卡相連接的采集線路、與多通道采集卡相連的電腦終端。本發明專利技術的技術方案操作簡單、成本較低、靈敏度高，能夠實現實時、原位、連續監測。

In situ real time monitoring method and device for behavior response of bivalve aquatic organisms

The invention belongs to the technical field of aquatic biological monitoring, discloses a method and a device for real-time monitoring in a bivalve aquatic behavior, method is 1. to Holzer element and gathering line preseal; 2. on both sides of the aquatic double shell element and the magnet fixed Holzer; 3., Holzer connected aquatic element, and magnet acquisition circuit, multi-channel data acquisition card and computer terminal; 4. power; 5. acquisition, analysis, record and store the measured data. The monitoring device comprises a bivalve and aquatic organisms, aquatic bivalve shell are respectively connected on both sides of the Holzer element and the magnet, multi-channel data acquisition card, the Holzer element and the magnet and multi channel acquisition card connected to the acquisition circuit, and the multi-channel data acquisition card connected to the computer terminal. The technical proposal of the invention has the advantages of simple operation, low cost and high sensitivity, and can realize real-time, in-situ and continuous monitoring.

【技術實現步驟摘要】
一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法及其裝置
本專利技術屬于水體生物監測
，具體涉及一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法及裝置。
技術介紹
隨著現代工業的發展，大量有毒有害物質被直接排放到水體中，突發性環境污染事故頻繁發生，化學污染引起的水質安全與生態安全問題突出。日常生活中，我們接觸過得化學品多達4-8萬種，它們都有可能出現在水體中，但目前，我國水質常規監測指標數量有限，遠遠不能滿足水質安全的需求。同時，這些化學品進入環境后可能經歷降解、轉化、結合等一系列化學反應過程，產生一大批新的化合物，因此單純的化學檢測并不能保證水質安全。判斷一種物質是否有毒，最有效的方法就是使用生物活體來進行監測，這就是生物毒性監測。水生生物易于辨認，對水體環境變化敏感，隨著環境污染物濃度的不同，生物體內會隨之產生不同的生理生化變化，據此變化可以對水體環境進行評價。水體生物毒性監測基于水體生態系統中水生生物特征與水體環境變化的相互相應，直接把污染物與它們的毒性聯系，其中既包括了理化參數，也包括了那些未測定因子以及未知因子共同作用的后果，反映了污染物和環境因子的連續影響和積累，可以預測污染對環境的綜合效應以及污染綜合效應對生物的影響。同時，生物毒性監測克服了理化檢測的局限性和連續取樣的繁瑣性，可以實現原位、實時、在線的長期監測。生物毒性監測具有較好的靈敏性，一些低濃度甚至痕量的污染物進入環境后，在能夠直接檢測或人類直接感受到以前，生物即可做出迅速的反應顯示出癥狀，可以在早期發現污染，及時預報預警，可以提升環境監管能力，提高環境安全保證。因此，水體生物毒性監測預警技術已經成為評價水質安全的必需手段之一。在利用生物個體進行的生物毒性監測中，以底棲動物尤其是雙殼類動物的研究最多。雙殼類生物種類豐富，個體眾多，活動性小，地區性和環境的耐受性強，對多種污染物具有富集特征，但是現有技術中鮮有該類技術，且存在設備繁瑣，條件苛刻，影響水生生物正常生活狀態，測量數據不準、不精確，效果不理想的問題。因此，提出一種設備簡單、成本較低、測量精確的雙殼類水上生物反應的原位實時監測方法及裝置是很有必要的。
技術實現思路
本專利技術為克服現有技術的不足，采用下述技術方案予以實現：一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法，步驟如下：(1)對霍爾元件和采集線路做防水處理；(2)在水生生物雙殼兩側固定霍爾元件和磁鐵；(3)連接水生生物、霍爾元件、磁鐵、采集線路、多通道采集卡和電腦終端，多通道采集卡可以擴展輸入端口數量。(4)接通電源；(5)采集、分析、記錄和存儲測得數據。一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測裝置，包括雙殼類水生生物、與雙殼類水生生物兩側殼體分別連接的霍爾元件和磁鐵、多通道采集卡、將霍爾元件和磁鐵與多通道采集卡相連接的采集線路、與多通道采集卡相連的電腦終端。電腦終端接收、分析、記錄和儲存多通道采集卡采集傳來的數據。霍爾元件和采集線路有防水處理。多通道采集卡可以擴展輸入端口數量。優選地，霍爾元件為S49E線性霍爾元件。優選地，磁鐵為5×10mm的稀土永磁材料磁鐵。優選地，霍爾元件與磁鐵通過粘合劑固定在雙殼兩側。優選地，多通道采集卡同時接收32個數據。本專利技術的技術方案是基于霍爾效應，隨著水生生物雙殼的張合，輸出兩側電壓發生變化，雙殼之間的距離變化隨之產生電壓變化，電壓與雙殼張合距離的線性關系表示為：U＝Ed＝Bvd(其中U為電壓，d為距離變化，B為磁感強度，)因為磁感應強度B、穩定時電子速率v都相同，可以達到相應的精度。多通道數據采集卡，可以便捷地擴展輸入端口數量，可以同時對32只雙殼類水生生物進行行為反應的數據采集，且采集頻率可以達到每秒鐘一組。電壓與雙殼張合距離具有線性關系，通過多通道數據采集卡采集到的數據通過電腦終端進行分析，將采集得到的電壓信號送入計算機數據處理系統轉換為數字信號，分析單位電壓與雙殼張合距離的線性關系，通過計算電壓隨時間的變化，轉化為雙殼類水生生物雙殼的張合反應，得到水生生物的實時原位行為反應。雙殼類生物在水體環境中多以足絲附著巖礁、木樁、建筑物等物體上群集生活，附著后一般不再移動，該設備不會影響水生生物正常的生理活動。本專利技術的技術方案實現實時、原位、高精度的監測多種雙殼類水生生物的行為反應。與傳統的理化分析相比，能夠提前監測到雙殼水生生物的行為異常，操作簡單、采集頻率高、成本較低、靈敏度高。附圖說明圖1：本專利技術一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測裝置的結構示意圖；圖2：本專利技術一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法及裝置實施例數據圖。其中：1.雙殼類水生生物個體；2.霍爾元件；3.磁鐵；4.防水線路；5.多通道采集卡；6.電腦終端。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術的技術方案作進一步詳細的說明。選取青島膠州灣特征雙殼類水生生物貽貝作為監測個體，貽貝個體大小在9±0.3cm范圍內，選取20只并在實驗室模擬海水環境中馴養一周。對霍爾元件2和磁鐵3進行防水處理，通過粘合劑將其固定在貽貝雙殼兩側，將霍爾元件2連接防水線路4，將防水線路4連接至多通道數據采集卡5，多通道數據采集卡5連接至電腦終端6。(如圖1連接)霍爾元件為S49E線性霍爾元件，磁鐵為5×10mm的稀土永磁材料磁鐵。擴展多通道采集卡5的輸入端口數量，使其可以同時接收32個數據，對貽貝蚌殼的張合進行實時監測，每秒鐘采集一次數據，通過數據采集和傳輸，電腦終端6將采集得到的電壓信號轉換為蚌殼張合距離變化數據，即為貽貝的行為反應，貽貝實時行為反應即貽貝蚌殼張合距離隨時間的變化而產生的變化，如圖2所示，其中橫坐標代表監測時間(每秒鐘采一個數據)，縱坐標代表張和距離，該方法可以對雙殼類水生生物行為反應進行實時監測。雙殼類生物在水體環境中多以足絲附著巖礁、木樁、建筑物等物體上群集生活，附著后一般不再移動，該設備不會影響水生生物正常的生理活動。實施例僅說明本專利技術的技術方案，而非對其進行任何限制；盡管參照前述實施例對本專利技術進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本專利技術所要求保護的技術方案的精神和范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)對霍爾元件和采集線路做防水處理；(2)在水生生物雙殼兩側固定霍爾元件和磁鐵；(3)連接水生生物、霍爾元件、磁鐵、采集線路、多通道采集卡和電腦終端；(4)接通電源；(5)采集、分析、記錄和存儲測得數據。

【技術特征摘要】
1.一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)對霍爾元件和采集線路做防水處理；(2)在水生生物雙殼兩側固定霍爾元件和磁鐵；(3)連接水生生物、霍爾元件、磁鐵、采集線路、多通道采集卡和電腦終端；(4)接通電源；(5)采集、分析、記錄和存儲測得數據。2.根據權利要求1所述的一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測方法，其特征在于：多通道采集卡可以擴展輸入端口數量。3.一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測裝置，其特征在于，包括雙殼類水生生物、與雙殼類水生生物兩側殼體分別連接的霍爾元件和磁鐵、多通道采集卡、將霍爾元件和磁鐵與多通道采集卡相連接的采集線路、與多通道采集卡相連的電腦終端。4.根據權利要求3所述的一種雙殼類水生生物行為反應的原位實時監測裝置，其特征在于：電腦終端接收、分析、記錄和儲存多通道采集卡采...

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂婧，孔祥峰，梁軍，吳寧，王小紅，吳丙偉，王茜，張述偉，褚東志，劉巖，
申請(專利權)人：山東省科學院海洋儀器儀表研究所，青島市黃島區藍色經濟發展中心，
類型：發明
國別省市：山東,37