Giới thiệu

ACECông nghệ giám sát hơi thở đất do công ty ADC của Anh nghiên cứu chế tạo theo phương pháp phòng hô hấp, máy theo dõi hơi thở đất ACE (viết tắt ACE) do buồng hô hấp có thể tự động mở/đóng, tích hợp CO₂Cánh tay quay và bộ phận điều khiển của máy phân tích tạo thành một dụng cụ giám sát thực địa hoàn chỉnh và nhỏ gọn, có hai loại máy đo khép kín và máy đo mở, bao gồm tất cả các công nghệ đo lường buồng thở như trong suốt khép kín, không trong suốt khép kín, không trong suốt mở và không trong suốt, có thể tự động theo dõi hơi thở của đất và nhiệt độ đất, độ ẩm của đất và cải cách hành chính, toàn bộ máy không thấm nước và bụi, dữ liệu được lưu trữ tự động trong thẻ nhớ, pin lưu trữ 12V 40Ah có thể được theo dõi liên tục trong lĩnh vực này trong gần 1 tháng.

ACEĐây là thiết bị tích hợp cao duy nhất trên thế giới hiện có thể được đặt trong tự nhiên trong thời gian dài để theo dõi hơi thở đất.

Các nhà nghiên cứu trong hình trên đã sử dụng hai buồng thở mở, trong suốt (trái) và không trong suốt (phải).

Lĩnh vực ứng dụng

üNghiên cứu cán cân thanh toán carbon toàn cầu cung cấp nguồn dữ liệu chính xác cho giao dịch carbon

üKết hợp với dữ liệu biến đổi khí hậu để nghiên cứu tác động của khí thải nhà kính đối với biến đổi khí hậu

üKết hợp với dữ liệu liên quan đến độ xoáy để đưa ra lời giải thích hợp lý về sự thay đổi dòng chảy

üThiết bị vớt váng dầu mỡ cho xử lý nước thải -PetroXtractor - Well Oil Skimmer (

üẢnh hưởng của các loại cây trồng hoặc canh tác khác nhau hoặc thuốc trừ sâu đối với hơi thở của đất

üSinh thái vi sinh

üNghiên cứu phục hồi ô nhiễm đất

üNghiên cứu tình trạng hô hấp đất tại bãi rác

Nguyên tắc hoạt động

ACEHai chế độ đo được áp dụng: đóng và mở. Hai chế độ áp dụng nguyên tắc làm việc khác nhau.

1: Nguyên tắc đo kín: Mặt nạ thở tự động đóng trước khi bắt đầu đo, tạo thành buồng thở kín. Ngay bên trong cánh tay robot của buồng thở, có độ chính xác cao CO₂Máy phân tích khí hồng ngoại (IRGA) Khí từ buồng thở được phân tích cứ sau 10 giây và thông lượng bề mặt đất (giá trị hô hấp đất) được tính toán tự động sau khi kết thúc đo bằng dữ liệu phân tích.

2: Nguyên tắc đo mở: Mặt nạ thở tự động tắt trước khi bắt đầu đo. Trong quá trình đo, buồng thở được kết nối với khí môi trường và được trang bị thiết bị giải phóng áp suất trên cùng để giữ cho áp suất không khí bên trong và bên ngoài ổn định. Đo CO của khí được bơm vào và ra sau khi đạt trạng thái ổn định ở một tốc độ dòng chảy nhất định₂Nồng độ chênh lệch Δc, giá trị thông lượng được tính toán tự động.

Đặc điểm chức năng

LTích hợp cao, hoàn toàn tự động, tất cả trong một hệ thống giám sát hơi thở đất, buồng thở tự động mở/đóng, CO₂Máy phân tích, bộ thu thập dữ liệu và hệ điều hành được tích hợp với nhau để di chuyển dễ dàng, không cần cấu hình thêm các thiết bị bên ngoài như máy tính và không cần quá trình cài đặt phức tạp và tốn thời gian như kết nối đường ống.

LTích hợp hệ điều hành vi tính năm phím, màn hình LCD ma trận 240 × 64 lớn để thiết lập hoạt động, duyệt dữ liệu và chẩn đoán

LCó sẵn trong các tùy chọn đóng và mở, và trong trường hợp hơi thở đất yếu như vùng khô hạn, nên chọn các phép đo đóng

LDiện tích buồng thở lên tới 415cm², có buồng thở trong suốt và buồng thở không trong suốt để lựa chọn, trước đây phù hợp để đo lưu lượng carbon trong các cộng đồng cỏ thấp hoặc cây giống, hoặc để đo lưu lượng carbon trong đất (cả quang hợp và hô hấp) với số lượng lớn tảo biển quang hợp (ví dụ như tảo lam), rêu địa y

LĐộ chính xác cao, độ nhạy cao CO₂Máy phân tích với độ phân giải 1ppm

lCó thể kết nối 6 cảm biến nhiệt độ đất, 4 cảm biến độ ẩm đất để theo dõi độ ẩm và nhiệt độ đất khác nhau

LChế độ cung cấp có thể chọn một trong ba từ năng lượng mặt trời, pin lưu trữ, 220V AC

LNhiều ACE có thể được mua để giám sát đa điểm, một số buồng thở trong suốt và một số buồng thở không trong suốt có thể được tùy chọn để giám sát và phân tích đất và các sinh vật quang hợp trên mặt đất (ví dụ: lớp vỏ sinh học, rêu, thảm thực vật thấp, v.v.) tổng quang hợp, quang hợp ròng, tổng hô hấp, hơi thở ròng và mối quan hệ tương tác của chúng và mô hình thay đổi động lực ngày và đêm, v.v.

Chỉ số kỹ thuật

LMáy phân tích khí hồng ngoại: Được xây dựng trong buồng thở đất, đường dẫn khí rất ngắn và thời gian đáp ứng nhanh

LCO₂: Phạm vi đo: Phạm vi tiêu chuẩn 0-896ppm (phạm vi và phạm vi lớn có thể được tùy chỉnh) Độ phân giải: 1ppm

lPAR: 0-3000 μmol m^-2s^-1Pin quang silicon

LĐầu dò điện trở nhiệt độ đất: Phạm vi đo: -20-50 ℃, có thể kết nối tới 6 đầu dò nhiệt độ đất

lĐầu dò độ ẩm đất SM300: phạm vi xác định 0-100vol; Độ chính xác 3% (sau khi đánh dấu đất); Đo phạm vi đất: 55mm x 70mm; Lên đến 4 đầu dò độ ẩm đất

LĐầu dò độ ẩm đất Theta: Phạm vi đo 0-1,0 m³.m^-3; Độ chính xác ± 1% (sau khi đánh dấu đặc biệt) kích thước đầu dò; Chiều dài đầu dò 60 mm, tổng chiều dài đầu dò 207 mm; có thể kết nối lên đến 4 đầu dò độ ẩm đất

LKiểm soát lưu lượng buồng thở: 200-5000ml/phút (137-3425 µmol sec^-1Độ chính xác: ± 3% tốc độ dòng chảy

LLoại buồng thở Mở trong suốt Mở không trong suốt Đóng kín trong suốt Đóng kín không trong suốt Bốn loại buồng thở để lựa chọn

LHoạt động của thiết bị: Máy chủ độc lập, không cần PC/PDA

LGhi dữ liệu: Thẻ nhớ di động 2G (SD) có thể lưu trữ hơn 8 triệu bộ dữ liệu

LCung cấp năng lượng: pin bên ngoài, bảng điều khiển năng lượng mặt trời hoặc cung cấp gió, pin 12v, 40Ah cung cấp điện bền vững tối đa 28 ngày, chỉ có pin nội bộ 1.0Ah

LTải xuống dữ liệu: Đọc thẻ SD hoặc sử dụng kết nối USB

LKết nối một phần điện tử: Ổ cắm 3pin mạnh mẽ, không thấm nước (đầu)

LChương trình: Giao diện thân thiện, điều khiển bằng 5 phím

LKết nối khí: Khớp nối không khí 3 mm

lMàn hình hiển thị: Màn hình LCD 240 × 64 Dot Matrix

lKích thước: 82 × 33 × 13cm

LKhối lượng phòng kín: 2,6 L

LKhối lượng phòng mở: 1,0 L

LĐường kính mặt nạ thở đất: 23 cm

LTrọng lượng: 9,0 kg

Hình trên bên trái là vòng thép được chôn sẵn và bên phải là biểu đồ thực tế của ACE kết nối độ ẩm đất và cảm biến độ đất

Lựa chọn phòng thở

Sự khác biệt giữa đóng và mở

Sự khác biệt giữa Transparent và Untransparent

Màn hình hoạt động và kết quả

Trường hợp ứng dụng

Qu Ran et al. (2010) đã sử dụng ACE ở Qinling để nghiên cứu ảnh hưởng của vi sinh vật đất và axit hữu cơ đối với hơi thở của đất. Các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ hô hấp đất có mối tương quan tích cực đáng kể với vi khuẩn đất, Actinobacter, oxalate và axit citric.

Xuất xứ

Anh

Lựa chọn chương trình kỹ thuật

1)Nhiều ACE có thể được tùy chọn để giám sát đa điểm, tạo thành một chương trình giám sát mạng với máy chủ ACE MASTER

2)Mô-đun đo oxy đất tùy chọn

3)Hình ảnh quang phổ cao có thể được tùy chọn để đánh giá hơi thở vi sinh vật trong đất

4)Tùy chọn hình ảnh nhiệt hồng ngoại Nghiên cứu độ ẩm đất, thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến hơi thở

5)Tùy chọn Ecodrone ® Nền tảng máy bay không người lái mang cảm biến hình ảnh nhiệt phổ cao và hồng ngoại để điều tra và nghiên cứu kết cấu thời gian và không gian

Phần Reference

1.Truy cập ngày 1 tháng 3 năm 2014. K. Krištof, T. Šima*, L. Nozdrovický and P. Findura (2014). Tác động của cường độ khai thác đất đối với khí thải carbon dioxide được giải phóng từ đất vào khí quyển” Nghiên cứu Nông nghiệp 12 (1), 115-120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014). Thay đổi của các hồ bơi carbon ổn định và trở lại dưới sự bổ sung nitơ trong đất cỏ thành phố. Journal of Soils and sediments, tháng 3 năm 2014, Volume 14, Issue 3, pp 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016). Sự tương tác của các yếu tố sinh học và không sinh học ở nhiều quy mô không gian ảnh hưởng đến sự biến đổi của CO₂fluxes in polar environments” Polar Biology tháng 9 năm 2016, Volume 39, Issue 9, pp 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). Đất CO₂Khí thải và lái xe trong các cánh đồng quay gạo-lúa mì chịu thời gian dài khác nhau-Thực hành phân bón thời hạn. CLEAN-Soil, Air, Water (2016). Điện thoại: 10.1002/clen.201400478 ( http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/clen.201400478/abstract ).

5.Xubo Zhang, Minggang Xu, Jian Liu, Nan Sun, Boren Wang, Lianhai Wu (2016). Phát thải khí nhà kính và kho carbon và nitơ trong đất từ lúa mì thụ tinh 20 năm Hệ thống trồng bắp: Một cách tiếp cận mô hình” Tạp chí Quản lý Môi trường, Tập 167, Trang 105-114, ISSN 0301-4797, http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.11.014. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479715303686 ).

6.^ Altikat S., H. Kucukerdem K., Altikat A. (2018). Tác động của giao thông bánh xe và ứng dụng phân bón trang trại trên đất CO₂phát thải và hàm lượng oxy đất” Luận án được nộp từ “Iğdir Khoa Nông nghiệp Đại học Khoa Kỹ thuật hệ sinh học”.

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018).Tác động của động lực mùa lớp hoạt động và hiện tượng học thực vật đối với CO₂Dòng chảy khí quyển trên đất ở vùng đất đa giác ở Bắc Cực cao, Svalbard” CATENA, Vol 174 (tháng 3 năm 2019) 142-153. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816218305009 .

8.Uri, V., Kukumägi, M. Aosaar, J., Varik, M., Becker, H., Auna, K., Krasnova, A., Morozova, G., Ostonen, I., Mander, U., Lõhmus, K., Rosenvald, K., Kriiska, K., Soosaarb, K., (2018). Sự cân bằng carbon của cây thông Scotland sáu tuổi (Pinus sylvestris L.) Quản lý Sinh thái Rừng 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012