水生生物呼吸代謝測量技術
新陳代謝（metabolism）是生命的zui基本特征，其中光合作用是植物zui為重要的特征，而呼吸代謝是作為異養生物的動物zui為重要的特征；前者（植物）吸收CO2并利用太陽能合成有機化合物（淀粉等碳氫化合物）同時放出氧氣，后者（動物）攝入植物合成的有機化合物同時吸入氧氣，然后消化分解，通過呼吸呼出CO2。通過測量動物CO2的呼出量及耗氧量，可以知道動物的呼吸代謝情況。水生生物特別是魚類等的呼吸代謝情況通常通過測量其單位時間的耗氧量進行監測研究。
DAQ系列水生生物呼吸代謝測量系統主要用于魚類、水生無脊椎動物、魚卵及其胚胎乃至浮游生物的耗氧量測量，同時還可以配置CO2傳感器和PH計以測量CO2排放、PH值等，與攝像頭和行為分析軟件配合進行軌跡定位記錄等。廣泛應用于海洋淡水魚類等水生生物生態學、水體環境毒理學、水產養殖、魚類行為生理生態、水生動物發育生態及水族箱等研究。右圖為幼體虹鱒魚的呼吸代謝測量，可以看出，在開始時由于處理魚時造成的應急反應，耗氧量很高，隨后即達到一個較低的平穩水平——相當于其基礎代謝率。從圖中還可以看出，本系統有很高的時間解析度，可以反應突然的耗氧量變化。
一、系統組成及原理
主要包括數據采集及分析模塊、O2等傳感器模塊、水環境控制模塊、呼吸室及其它配件或備選件。
Aqua-L水生生物呼吸代謝測量原理為“間歇式”，集合了“開放式”（實時測量）和“封閉式”（測量簡單但精度差）的優點。呼吸室放置在水浴槽（周邊水體）內，循環泵可以確保呼吸室內水體的均一并保證有足量的水體流經傳感器，而水體交換泵可以使周邊水體與呼吸室內水體進行交換。測量時水體交換泵關閉（呼吸室類似封閉式），然后由計算機控制開啟交換泵，周邊水體被泵入呼吸室從而使氧氣水平達到測量前的水平。整個過程分3個步驟：測量、水體交換、等待，測量時循環泵開啟，水體交換時交換泵開啟循環泵關閉，等待時交換泵關閉循環泵開啟，每10分鐘即可測量1次。如此以來，象“開放式”一樣，實驗可以無限期地進行下去，從而進行長時間的實驗分析監測。
二、技術指標
1. 數據采集和分析模塊：包括數據采集器和軟件，有1通道和4通道（同時對4個呼吸室的魚進行測量實驗）供選擇，USB接口，與計算機連接使用，主要性能指標如下：
可以接光纖氧氣傳感器或原電池氧電極； 實時記錄顯示呼吸室內O2隨時間的變化； 實施記錄顯示周邊水體（水浴槽）O2隨時間變化； 計算平均耗氧量； 實施記錄顯示溫度隨時間的變化； 解析度16bit，重量1.4kg。2. O2等傳感器模塊：O2傳感器有光纖氧氣傳感器、原電池氧電極、極譜氧電極3類。
ü 光纖氧氣傳感器具有很高的時空分辨率，但價格昂貴。檢測極限可達15ppb，可在線測量水體和空氣中的氧氣，可長期在線監測，穩定性*，響應時間小于1秒。對于小型魚類及其它微小生物、需要高分辨率的實驗等情況下必須選擇此類傳感器；
ü 原電池氧電極價格低，但精度也低，需要一些維護措施和校對，具溫度補償，測量精度好于±1％，響應時間低于20秒時間，一般在傳感器和數采中間加一個前置放大器配合使用；
ü 極譜氧電極為鉑銀氯化物電極，可以快速準確穩定地測量溶解氧，但需要大量維護措施
其它還有CO2傳感器、PH計等供選擇。
3. 水環境控制模塊包括水溫監測控制系統、氧氣分析與調節系統等。
ü 水溫監測控制系統包括控制器、溫度傳感器、潛水泵、不銹鋼冷卻旋管等；
ü 氧氣分析與調節系統包括控制器、原電池氧電極、螺線管閥等
4. 呼吸室分靜態呼吸室和游泳室（活動呼吸室）兩類。對于靜態呼吸室的選擇，一般動物濕重或動物體積與呼吸室的比率為1:10；對于游泳室，動物濕重或動物體積與游泳室的比例應大致為1:200。另外還配備有供研究測量魚卵或胚胎、水生無脊椎動物及浮游植物氧釋放的微型呼吸室，研究測量水生微小生物及血液樣品的Tucker呼吸室等。
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