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EcoTron氮沉降在线观测系统

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北京易科泰生态技术有限公司

高级会员15年 

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土壤与植物生理生态研究监测、环境气象监测、水文水质及地下水监测、水土保持研究监测、荒漠化监测、精准农业以及动物生态研究等仪器技术的引进推广和系统集成,并为生态环境实验研究和规划设计提供技术方案和分析测量。

   北京易科泰生态技术有限公司成立于2002年,为中关村高新技术企业,致力于生态-农业-健康研究监测技术推广、研发与服务,特别是在光谱成像技术(高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术、红外热成像技术、无人机遥感等)、植物表型分析技术、呼吸与能量代谢测量技术等方面,与专业企业PSI、Specim、Sable等合作,致力于植物科学、土壤与地球科学、动物能量代谢、水体与藻类及生态环境领域先进仪器技术的引进推广和技术研发集成,为植物/作物表型分析、生态修复及生态保护、能量代谢测量等提供规划设计、技术方案与系统集成、技术咨询与科技服务。公司技术团队80%以上具备硕士或硕士以上学位,并与*研究生院、中科院植物研究所、中科院动物所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学、中国海洋大学、陕西师范大学、内蒙古大学等建立了长期的技术合作交流关系。


   公司下设有叶绿素荧光技术与植物表型业务部、EcoTech®实验室、光谱成像与无人机遥感事业部及无人机遥感研究中心(与陕西师范大学合作建立)、动物能量代谢实验室、内蒙古阿拉善蒙古牛生态牧业研究院及青岛分公司。实验室拥有叶绿素荧光成像、叶绿素荧光仪、水体藻类荧光仪、SPECIM高光谱仪、WORKSWELL红外热成像仪、EasyChem全自动化学分析仪、MicroMac1000水质在线监测系统、ACE土壤呼吸自动监测系统、SoilBox便携式土壤气体通量测量系统、动物呼吸测量系统、LCpro 光合作用测量仪、Hood土壤入渗仪、年轮分析仪等各种仪器设备,可以进行实验研究分析、实验培训等,欢迎与易科泰生态研究室开展合作研究。


   易科泰公司与欧洲PSI公司(叶绿素荧光技术与表型分析技术)、美国SABLE公司(动物能量代谢技术)、欧洲SPECIM公司(高光谱成像技术)、欧洲WORKSWELL公司(红外热成像技术)、欧洲ATOMTRACE公司(LIBS元素分析技术)、欧洲BCN无人机遥感中心、欧洲ITRAX公司(样芯密度扫描与元素分析)、美国VERIS公司、英国ADC公司、德国UGT公司、欧洲SYSTEA公司等著名生态仪器技术领域的研发机构和厂商建立了密切的合作关系,在FluorCam叶绿素荧光成像与荧光测量技术、PlantScreen植物表型分析技术、高光谱成像技术、红外热成像技术、光合作用与植物生理生态研究监测、土壤呼吸与碳通量研究监测、动物呼吸代谢测量、水质分析与藻类研究监测、CoreScanner样芯密度CT与元素分析技术、LIBS元素分析技术、无人机生态遥感技术等生态仪器技术及其系统方案集成有着丰富的经验,成为我国农业、林业、地球科学、生态环境研究等领域科技进步的重要研究技术支持力量。由公司研制生产的EcoDrone®无人机遥感平台、SoilTron®多功能小型蒸渗仪技术、SoilBox®土壤呼吸测量技术、PhenoPlot®轻便型作物表型分析系统、SCG-N土壤剖面CO2/O2梯度监测系统、植物生理生态监测技术、动物能量代谢测量技术等,在中科院修购项目、*学科群项目、CERN网络(生态系统监测网络)等项目中发挥重要作用。


   “工欲善其事,必先利其器”,易科泰公司将秉承“利其器,善其事”的经营理念,为国内生态-农业-健康研究与发展提供优秀的技术方案和服务。


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详细信息

 

大气中的氮元素以NHx(包括NH3、RNH2 和NH4 )和NOx的形式,降落到陆地和水体的过程称为氮沉降。随着矿物燃料燃烧、化学氮肥的生产和使用以及畜牧业的迅猛发展等,人类活动向大气中排放的活性氮化合物激增,大气氮素沉降也呈迅猛增加的趋势,成为影响陆地和水生态的重要人为因素,导致酸雨、水体富营养化等环境问题。我国是氮沉降情况zui严重的区域,根据2008《自然》发表的Dave Reay等的文章,到2030年,我国东部和东南部地区氮沉降将增加50~100%。
 
       氮沉降在线观测系统由陆地氮沉降及酸雨在线观测单元、水体原位氮观测单元、气象单元及数据采集与无线传输单元组成,可同步在线观测大气氮沉降及酸沉降、水体营养盐状况及氮沉降对水体氮素浓度的相关关系等。系统测量原理为:原位(in-situ)大气干湿沉降采集筒采集到的样品,通过蠕动泵抽样过滤,按程序设置的测量间隔进入氮沉降在线分析仪,采用实验室标准的湿化学法循环顺序分析总氮、氨氮及硝态氮等浓度,并根据采集筒面积等求出氮沉降通量,包括总湿沉降、干沉降,总无机氮沉降和有机氮沉降,总氨氮沉降、硝态氮沉降、亚硝态氮沉降等参数。通过安装到水体中的原位营养盐监测探头,可同步监测分析水体(河流湖泊)的总氮、氨氮、硝态氮等含量,以研究分析水体营养盐与大气氮沉降的关系。分析数据在线显示和储存下载,也可通过无线通讯模块远程下载显示数据。
 
Ecotron氮沉降在线观测系统主要功能特点如下:
 
1.         可连续监测大气氮湿沉降和干沉降,包括总氮、有机氮、总无机氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮
2.         可连续监测大气酸沉降(湿沉降和部分干沉降),包括硫酸根、硝 酸根对酸雨的贡献率
3.         可精密连续记录大气沉降重量(选配)
4.         同步原位监测河流湖泊氮素和营养盐包括氨氮、硝态氮、亚硝态氮、磷酸盐
5.         数据可通过GPRS无线传输,或通过U盘直接下载数据
 
 
EcoTron氮沉降在线观测系统的性能指标:
 
1.      湿化学法在线观测大气氮沉降,分析参数包括总氮、氨氮、硝态氮 亚硝态氮、亚硝态氮
2.      可选配SO42-在线观测模块,在线观测分析大气氮沉降中硫酸根沉降,从而全面了解酸雨沉降情况
3.      精密连续观测记录大气沉降量及降水,精确度分别为0.01g和0.1mm
4.      原位营养盐监测探头可同步原位监测水体氨氮、硝态氮、亚硝态氮、磷酸盐及总磷等
5.      内置时钟和显示屏,在线显示和存储数据包括日期、时间及测量值等
6.      无人值守自动在线监测,建议每隔2周左右维护一次
7.      交流电或太阳能供电,太阳能供电模块:12V、20W
8.      EnviData数据采集与无线传输模块,包括EnviData软件、数据采集器、GPRS无线通讯模块等
 
国内外应用状况:
 
作为变化的重要议题、与气候变化同步引起日益关注的氮沉降问题(在变化中与climate change相对应,又称chemical change),与气候变化一样已日益成为变化研究的热点问题。我国氮沉降研究一般采取离子交换树脂法和降水采集法(盛文萍等,2010;王德宜等,2010;张国森等,2003),然后拿到实验室进行分析,如张国森等(2003)在野外采集雨水后带到实验室分析硝态氮、亚硝态氮及氨氮浓度。相对于我国零散的大气氮沉降研究,上对氮沉降的监测研究更加重视和系统化,如欧洲RECOVER:2010 项目(designed to assess the impact of current and future anthropogenic pressures on sensitive European freshwater ecosystems)对30个酸雨敏感区监测点的分析结果,氮沉降如果超过10kgNha-1yr-1的阈值,将导致河流氮饱和趋势和硝态氮浓度的增高。欧洲WARMER(Water Risk Management in Europe)项目研究设计了微环流分析技术(Micro Loop Flow Analysis)以就地或原位持续监测陆地及水体氮素营养盐的动态变化(Moscetta etc. 2009)。
 
EcoTron氮沉降在线观测系统的参考文献:
 
1.      盛文萍、玉贵瑞、方华军、姜春明,大气氮沉降通量观测方法。生态学杂志,29(8):1671-1678,2010
2.      王德宜、赵普生、张玉霞、张丽华,北京市区大气氮沉降研究。环境科学,31(9):1989-1992,2010
3.      张国森、陈洪涛、张经、刘素美,长江口地区大气湿沉降中营养盐的初步研究,14(7):1107-1111,2003
4.      Moscetta, P., L. Sanfilippo, E. Savino, etc. Instrumentation for continuous monitoring in marine environment. IEEE Oceans’09 conference. Biloxi(USA), 2009
5.      Wright R. F., C. Alewell, J. Cullen, etc. Trends in nitrogen deposition and leaching in acid-sensitive streams in Europe. Recover:2010 project report, 2010

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