EcoCosm 臭氧控制試驗系統(tǒng)

臭氧（O₃）是光化學煙霧的主要組成部分， 由氮氧化物與一氧化碳（CO）、甲烷（CH₄）和揮發(fā)性有機化合物（VOCs）等前體物經過一系列的光化學氧化生成的二次污染物。

隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展及人類活動的加劇，O₃前體物排放的增加導致全球地表O₃濃度，超過O₃ 對植物的危害閾值，導致植物光合速率下降、葉綠素含量降低，嚴重影響生態(tài)系統(tǒng)的初級生產力，作物產量和經濟發(fā)展。

臭氧熏蒸試驗是研究和比較物種抗性的常規(guī)方法，目前基本采用設置不同的臭氧梯度，監(jiān)測植物的生理生態(tài)參數(shù)。其它氣體組分的同步影響沒有監(jiān)測。

EcoCosm 臭氧控制試驗系統(tǒng)彌補了這些不足，可同步提供CO₂的不同梯度，用于研究氣候變化對臭氧響應的影響，同時提供本底大氣多組分氣體的測量，如臭氧的前體物N₂O、NO、NO₂、CO、CH₄的同步測量，監(jiān)測本底大氣組分的變化對臭氧響應的影響。

一、 工作原理

在頂部開口的試驗箱中施加不同濃度的臭氧和CO₂（可選），按時測量植物生理參數(shù)，如熒光、光合、株高、葉面積等，研究不同物種或同一物種不同生長期對臭氧劑量和CO₂（可選）的響應。

二、 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由開頂箱、臭氧發(fā)生器、CO₂發(fā)生器（可選）、氣體分析儀、多路控制單元、氣體濃度配置單元、熒光儀等組成。

1. 開頂箱

實驗隔離罩底部直徑5米，頂部開口直徑3米，側面透光，頂部開口，底部進風（用戶自建）

2. 臭氧發(fā)生器、 CO₂發(fā)生器

高壓離子放電原理，使用純氧保證臭氧的純凈度

3. 氣體分析儀

高精度、高穩(wěn)定多參數(shù)氣體分析儀，用于OTC內取樣分析臭氧濃度，為控制系統(tǒng)提供臭氧濃度反饋。也可同步測量CO₂ 、N₂O、NO、NO₂、CH₄，用于本底大氣組分變化時，研究臭氧濃度的影響及植物反饋。

4. 多路控制單元

每臺OTC內設置氣體采樣口，通過多路器進入氣體分析儀，可以分時測量多達15個OTC的氣體成分和濃度

5. 臭氧濃度配置系統(tǒng)

由空氣風機、氧氣瓶、臭氧發(fā)生器、流量計、比例閥組成，也可提供CO2配置（可選）

6. 選配PSP32在線葉綠素熒光監(jiān)測儀，在線監(jiān)測各個OTC內部植物的葉綠素熒光參數(shù)

7. 中央監(jiān)控軟件

a) 實時顯示各個OTC內部臭氧濃度、（可選CO_２濃度）、溫度、濕度、PAR、土壤濕度、土壤溫度

b) 實時顯示各個OTC內部作物生長情況，每小時拍照存儲一張圖片

c) OTC內部各參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)及曲線顯示

d) 控制參數(shù)的設置輸入（臭氧，ＣＯ_２、風量）

e) 各控制參數(shù)的程序化設置（隨時間變化曲線）

f) 數(shù)據(jù)下載導出

g) 控制參數(shù)偏離報警

三、 系統(tǒng)功能

u 根據(jù)各個OTC設置的不同Ｏ_３濃度值，及隨時間變化值，實時進行調控

u 實時監(jiān)控各個OTC的工作參數(shù)，按設定的時間間隔（例如１０分鐘）儲存各個參數(shù)

u 定時（１小時）保存各個OTC內的作物長勢圖片

四、 技術指標

控制氣體：O3、CO2

測量氣體：O3、CO2、CH4、N2O、NO、NO2、CO

O3濃度梯度：0-200noml*mol^-1

CO2濃度梯度：0-1000ppm

產地：中國 澳作