浮游生物泵

　　浮游生物泵系统通常由以下几个部分组成：

　　1.水下吸入单元：通过一根长软管（通常长达几十米甚至上百米）连接到船底的吸水口。吸水口设计有特殊的导流罩，以减少船舶航行时的动压影响，确保吸入的是目标深度的水体。

　　2.动力泵组：通常安装在甲板上或船体内。常用的泵型包括：

　　蠕动泵：对生物体损伤小，适合脆弱浮游动物，但流量较小。

　　离心泵/螺旋桨泵：流量大，适合大范围调查，但高速旋转可能对大型浮游动物造成机械损伤（需控制转速）。

　　隔膜泵：介于两者之间。

　　3.分流与处理系统：抽上来的海水会被分流：

　　过滤收集：通过不同孔径的筛网（如200μm,50μm）将浮游生物截留，收集到样本瓶中供后续显微镜观察或DNA分析。

　　在线分析：直接流入成像流式细胞仪（如FlowCam）、激光粒度仪或叶绿素荧光仪，实时输出浮游生物的数量、大小、种类和生物量数据。

　　1.走航式连续采样系统

　　特点：随着船只航行，泵持续工作，软管入水深度可固定或通过鱼雷状拖体（Undulator）进行上下起伏运动。

　　优势：能够绘制出数百公里长的浮游生物断面分布图，揭示锋面、赤潮爆发边界等宏观生态特征。著名的CPR调查（北大西洋及全球海域）已持续数十年，是研究气候变化对海洋生态系统影响的基石。

　　2.定点高频监测泵

　　特点：通过长管从不同深度（表层、中层、深层）定时或连续抽水。

　　优势：捕捉浮游生物的昼夜垂直迁移（DVM）现象、赤潮的生消过程以及潮汐对生物分布的影响。这是传统离散采样无法做到的。

　　3.深海原位泵

　　特点：自带电池和定时器，在设定深度自动抽水并过滤，将样本保存在内部容器中，回收后分析。

　　优势：避免了长软管提升带来的样本挤压和深度变化导致的生物解体，特别适合采集脆弱的深海胶状浮游动物。

　　1.全球变化研究：监测几十年尺度上浮游生物群落结构对全球变暖、海洋酸化的响应（如CPR项目）。

　　2.赤潮与有害藻华预警：通过高频泵吸系统结合在线成像仪，实时监测有毒藻类的密度激增，为渔业和公共卫生提供早期预警。

　　3.渔业资源评估：浮游动物（如磷虾、桡足类）是鱼类的饵料，其分布直接决定渔场位置。泵吸数据可辅助预测渔获量。

　　4.碳循环研究：量化浮游生物对碳的固定和输出（生物泵效率），评估海洋在碳中和中的作用。

　　5.入侵物种监测：通过压载水排放口或港口连续监测，及时发现外来浮游生物入侵。

　　一、日常维护（每次作业后或每日例行）

　　这是防止盐分结晶和生物附着的最重要环节，必须在每次采样结束后立即进行。

　　1.淡水冲洗（核心步骤）

　　目的：彻底清除管路、泵头和滤网中的盐分，防止结晶腐蚀金属部件和堵塞管道；冲走残留的生物组织，防止腐烂发臭。

　　操作：

　　将吸水管从海水中提起，放入盛有清洁淡水的桶中（或连接船上的淡水接口）。

　　开启水泵，以正常工作流速运行5-10分钟，直到排出的水完全无咸味。

　　对于有反冲洗功能的系统，执行一次反向淡水冲洗，清除滤网背面的残留物。

　　注意：严禁使用热水，以免损坏密封圈或塑料管件。

　　2.滤网/筛网清理

　　检查：取出收集浮游生物的滤网（Mesh），检查是否有破损、撕裂或被大颗粒杂物（如塑料袋、水草）严重堵塞。

　　清洗：用gentle的淡水水流从滤网背面（非采样面）轻轻冲洗，将截留物冲入样本瓶。切勿用硬刷直接刷洗滤网表面，以免改变孔径或损伤网丝。

　　更换：如果滤网堵塞严重无法洗净，应立即更换备用滤网。

　　3.外观检查与干燥

　　检查所有接头、软管是否有漏水痕迹。

　　用干布擦拭泵体、电机和控制箱表面的海水飞溅，保持干燥。

　　打开样品室或管路末端盖子，让内部自然风干，避免潮湿环境滋生霉菌。

　　4.数据与日志记录

　　记录当天的运行时间、流量读数、出现的异常（如异响、流量波动）以及更换的滤网编号。这对于后续的数据校正（如深度滞后计算）至关重要。

　　二、定期深度维护（每周、每月或每航次结束）

　　针对易损件和隐蔽部位的深度保养。

　　1.管路内壁清洁与除污

　　问题：长期运行后，软管内壁会附着生物膜（Biofilm）或钙质沉积，导致管径变细、流量下降，甚至污染后续样本（假阳性）。

　　操作：

　　拆卸软管，使用长柄软毛刷配合温和的清洁剂（如稀释的洗洁精或专用酶清洗剂）刷洗内壁。

　　对于顽固的生物附着，可用低浓度的次氯酸钠溶液（漂白水，约0.5%-1%）循环浸泡30分钟，之后必须用大量淡水彻底冲洗，直至无氯味，以免残留氯杀死后续样本中的活体或干扰化学分析。

　　检查软管是否有老化裂纹、变硬或扁平化，如有则更换。

　　2.泵头与密封件检查

　　蠕动泵：检查泵管（硅胶管）的疲劳程度。泵管是耗材，长时间挤压会变薄、失去弹性，导致流量不准。通常每运行几十到几百小时需更换新泵管。

　　离心/齿轮泵：检查机械密封（Mechanical Seal）是否泄漏。如果有盐水渗入电机端，需立即更换密封件。检查叶轮是否有磨损或被硬物（如贝壳碎片）打缺。

　　O型圈与垫片：所有法兰接口的橡胶密封圈容易老化变形，建议每航次涂抹少量硅脂润滑，发现裂纹立即更换。

　　3.传感器校准与清洁

　　如果系统集成了流量计、叶绿素荧光仪或浊度传感器：

　　光学窗口：用镜头纸和无水乙醇轻轻擦拭光学窗口，去除生物粘液和油膜。

　　校准：使用标准液（如标准浊度液、已知浓度的叶绿素溶液）对传感器进行单点或多点校准，确保数据漂移在允许范围内。

　　4.电气系统检查

　　检查电缆接头（Connector）的O型圈是否完好，螺纹是否拧紧。

　　检查接线端子是否有铜绿（腐蚀迹象），如有需用砂纸打磨并涂抹导电膏或防氧化剂。

　　测试紧急停止按钮和过载保护功能是否正常。

　　三、关键部件专项保养技巧

　　1.软管（Hose）管理

　　防扁塌：长期存放时，不要将软管卷得过紧或受压，以免产生永久性折痕，影响水流层流状态。最好悬挂存放或在大直径卷盘上盘绕。

　　防光老化：紫外线会加速橡胶/塑料老化，不使用时应遮盖或存放在阴暗处。

　　2.滤网（Mesh）保存

　　干燥保存：清洗后的滤网必须完全晾干后再存放，潮湿会导致网丝粘连或发霉。

　　平整放置：避免折叠，最好平铺在抽屉中或卷在圆筒上，防止网孔变形。

　　3.防生物附着（Anti-fouling）

　　铜合金部件：许多进水口和接头使用铜合金以利用铜离子的抑菌性。定期检查表面是否被海洋生物覆盖，必要时用软布擦拭恢复光泽。

　　防污漆：对于长期布放的固定式泵系统，吸水口外部可涂刷无毒防污漆（需注意不影响水质分析）。

　　四、长期存放与停用维护

　　如果设备将停用超过一个月（如冬季休整期）：

　　彻底排空：确保泵腔、管路、传感器室内无任何积水。可以拆下最低点的排水塞，或用压缩空气吹扫管路。

　　1.防腐处理：

　　金属裸露部位（如螺丝、轴端）涂抹防锈油脂。

　　橡胶件（O型圈、泵管）涂抹硅脂，防止干裂。

　　2.松散存放：

　　松开蠕动泵的压块，释放对泵管的压力，延长泵管寿命。

　　将软管盘绕在宽松的大圆环上，避免死折。

　　3.电池维护：如果是自带电池的便携式或原位泵，务必将电池充满电后单独存放，并每隔2-3个月进行一次充放电维护，防止电池过放损坏。

　　4.环境控制：存放在阴凉、干燥、通风良好的室内，避免阳光直射和极端温度。