移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置，属于土壤监测领域，包括供水装置、土柱装置和土槽装置，土柱装置侧壁不同高度位置设有第一取样接口，第一取样接口与第一取样装置入口连通，土柱装置底部下方均设置有用于取样的第二取样装置；土槽装置内部设有两层第二取样槽，第二取样槽出口与第三取样装置连通。本发明专利技术的有益效果是：采用供水装置与多个土柱装置和土槽装置通过串联或并联的方式连通供水进行压砂砾石淋溶液元素迁移收集监测，与单一的土柱装置和土槽装置相比，装置微调后可以用在溶质运移研究、土壤水分下渗研究、污染物运移规律研究、元素迁移示踪研究，提高了其功能性，且采用可拆洗土柱和土槽，清洗方便。

【技术实现步骤摘要】
移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置
：本专利技术涉及土壤监测领域，尤其涉及一种移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置。
技术介绍
：土壤表层压砂作为一种古老的覆盖方式，是一种抗旱的种植模式，在中国已有300多年的历史。压砂地是将河湖沉积或沟壑冲击产生的卵石、砾和粗细砂混合体，铺设在土壤表面，砂石覆盖层厚10～15cm左右，以蓄水保墒，隔热保温，保持土壤肥力，抑制杂草滋生，减轻病虫危害，协调土壤水、肥、热、气状况。随着压砂地种植年限延长，传统的利用方式使压砂地老化甚至逐渐失去其的生态功能，进而对农田生态系统产生不利影响，针对压砂地可持续健康发展的问题的研究日益重要。岩石风化过程中会对环境造成一定的影响，改变地质环境、参与物质循环、影响全球碳循环及气候等，进而影响地球上的生物，故研究岩石风化的环境效应具有重大意义。岩石风化过程中伴随着元素循环，元素的地球化学特征的研究对理解土壤形成过程、元素循环规律具有一定意义，现有的研究主要围绕岩石风化过程中元素的淋溶析出规律及其影响因素，岩石风化元素迁移规律及影响因素，岩石风化元素赋存状态等等。风化研究一直是土壤学、生态学和环境学等众多学科研究的热点。岩石风化是整块岩石经物理、生物、化学风化作用变成松散的碎屑或化学成分发生改变，最终形成土壤。压砂地是一种抗旱种植模式，压砂地产业的快速发展带动了宁夏中部干旱带地区经济增长，但长期压砂作业，导致了当地压砂地生产能力逐渐下滑，压砂地肥力逐年下降，田间土壤元素平衡受到较大影响。因此，宁夏中部干旱带压砂砾石风化物元素在土壤中析出与迁移全过程的研究，对探明压砂条件下风化作用对土壤质量的影响，及未来调节土壤中有益元素的丰缺程度均有着重大意义，同时，为宁夏中部干旱带压砂产业健康可持续发展提供科学理论依据和土地数据资料支撑。淋溶作用是指污染物随渗透水在土壤中沿土壤垂直剖面向下的运动，是污染物在水-土颗粒之间吸附、解吸或分配的一种综合行为，主要受岩性和淋溶条件的影响。关于溶质运移、元素迁移、土壤水分下渗、污染物入侵研究的研究办法装置，现有研究办法分为两大类，一是室内模拟，而是野外监测。室内模拟常用装置为土柱、土槽。如公告号为CN203203986U的技术专利公开了一种用于分析土壤溶质运移的模拟土柱装置，由多个圆柱形的分段单元上下扣合构成，每个分段单元在同一水平高度上设置有入流口和第一出流口，入流口配置有能够将其堵塞的插口螺栓，第一出流口上通过螺母安装有用于出液的出流导管，出流导管的插入端包裹有尼龙过滤网；最上面的分段单元顶部设置具有微孔有嵌入式上端盖；最下面的分段单元底部依次设置有过滤层和托底座，且在过滤层所对应的侧壁位置设置有第二出流口，第二出流口通过螺母安装有导液管，导液管的插入端包裹有尼龙过滤网。再如公开号为CN102608291A的专利技术专利申请公开了一种大田土壤溶质运移系统，公开了一种用于研究田间灌溉条件下溶质在土壤中的淋溶、迁移和转化情况的模拟系统，该系统包括土槽、供水系统、取样系统、数据采集系统和淋洗液收集系统，所述土槽的内壁和底部设有防水层，所述土槽的内部填入土壤；所述供水系统用于对土槽供水；所述取样系统用于对土槽中土壤所含的溶液进行取样；所述数据采集系统用于定时监测土槽中不同深度土壤的含水量；所述淋洗液收集系统用于收集土槽底部的淋洗液。又如公开号为CN101736716A的专利技术专利公开了一种土壤溶质运移大型土柱串联模拟装置，包括供水系统、模拟土柱、采样系统、串联装置、排水系统、数据采集及控制系统；所述供水系统包括供水蠕动泵和供水管；所述模拟土柱包括多个大型土柱；所述采样系统包括水样取样口、取样管、取样泵和取样容器；所述串联装置包括串联加压供水设备和串联多个大型土柱的供水管，该串联加压供水设备优选蠕动泵；排水系统包括电磁阀和排水管；数据采集及控制系统包括电缆、土壤水分传感器、数据采集控制器和计算机。但是现有的关于溶质运移、元素迁移、土壤水分下渗、污染物入侵的研究存在的缺点也非常明显，如现有室内模拟实验无法真实模拟野外研究对象所处环境；对所研究土壤原有状态有一定扰动；无整体设计，人工工作量大，实验精度有待提高；而现有野外实验过程无法在有限时间内研究长时间积累的结果，野外实验影响因素多，不容易控制，尤其是对单一影响因素的研究不便；现有土柱实验装置自动化程度不高；固定死板不可移动，拆洗不便；无法模拟真实野外土壤环境；土柱功能单一，整体设计机械化程度不高，人工工作量较大；边界效应解决方式单一；淋溶液收集精确度。
技术实现思路
：为克服现有技术中溶质运移、元素迁移、土壤水分下渗、污染物入侵收集监测相关设备存在的问题，本专利技术提供了一种移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置，包括供水装置、一个以上的土柱装置和一个以上的土槽装置，所述供水装置的输出端与所述土柱装置输入端、所述土槽装置的输入端连接，每个所述土柱装置内部上方设有第一降雨器，每个所述土槽装置上方设有第二降雨器；所述土柱装置侧壁不同高度位置还设有三个以上的第一取样接口，每个所述第一取样接口均与一个第一取样装置入口连通，所述土柱装置底部设有开口，且每个所述土柱装置底部下方均设置有用于取样的第二取样装置；每个所述土槽装置内部均设有两层第二取样槽，每层第二取样槽出口通过出水管与第三取样装置连通。采用一个供水装置与一个以上土柱装置和土槽装置连通供水进行压砂砾石淋溶液元素迁移收集监测，与单一的土柱装置和土槽装置相比，可以用在溶质运移研究、土壤水分下渗研究、污染物运移规律研究、元素迁移示踪研究，提高了其功能性，且采用可拆洗土柱和土槽，清洗方便快捷。优选地，所述土柱装置包括有机玻璃土柱、第一取样槽、第一垫层、第二垫层和第一过滤层，所述第一降雨器设置在所述有机玻璃土柱上方，所述第一取样槽均匀分布在所述有机玻璃土柱侧壁上不同高度处，每个所述第一取样槽包括相互呈120°的三节第一取样段组成，每节第一取样段一端与另两节第一取样段连通，另一端与所述第一取样接口连通；所述第一垫层和所述第二垫层上下分布设置在所述有机玻璃土柱内部；且所述第一垫层上方用于放置压砂砾石，所述第一过滤层设置在所述第二垫层上表面，且所述第一垫层与所述第一过滤层中间用于放置原状土壤。优选地，所述第一垫层上方设置有一个所述第一取样槽，所述原状土壤中间设置有两个以上所述第一取样槽，所述原状土壤中的所述第一取样槽的数量优选为3个。优选地，所述有机玻璃土柱底部开口下方与所述第二取样装置中间设有有机玻璃漏斗。优选地，土槽装置包括有机玻璃土槽、第二取样槽、土砾石层、小石子层和出水管，所述第二降雨器设置在所述有机玻璃土槽上方，两层所述第二取样槽上下分布设置在所述有机玻璃土槽内部，且位于上层的所述第二取样槽34上表面为土砾石层，所述小石子层设置在所述位于下层的所述第二取样槽34上表面，且所述小石子层上表面用于放置原状土壤；所述第二取样槽34的截面为长方形或圆形，其出口与所述出水口管连通。优选地，供水装置包括有机玻璃水桶、导水管、过滤器、闸阀、蠕动泵、安全阀、球阀和流量计，所述有机玻璃水桶出口通过导水管依次与所述过滤器、闸阀、蠕动泵、安全阀、球阀和流量计连接，所述流量计出口通过导水管分别与所述土柱装置和所述土槽装置连通。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置，其特征在于，包括供水装置、一个以上的土柱装置和一个以上的土槽装置，所述供水装置的输出端与所述土柱装置输入端、所述土槽装置的输入端连接，每个所述土柱装置内部上方设有第一降雨器，每个所述土槽装置上方设有第二降雨器；所述土柱装置侧壁不同高度位置还设有三个以上的第一取样接口，每个所述第一取样接口均与一个第一取样装置入口连通，所述土柱装置底部设有开口，且每个所述土柱装置底部下方均设置有用于取样的第二取样装置；每个所述土槽装置内部均设有两层第二取样槽，每层第二取样槽出口通过出水管与第三取样装置连通。

【技术特征摘要】
1.一种移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置，其特征在于，包括供水装置、一个以上的土柱装置和一个以上的土槽装置，所述供水装置的输出端与所述土柱装置输入端、所述土槽装置的输入端连接，每个所述土柱装置内部上方设有第一降雨器，每个所述土槽装置上方设有第二降雨器；所述土柱装置侧壁不同高度位置还设有三个以上的第一取样接口，每个所述第一取样接口均与一个第一取样装置入口连通，所述土柱装置底部设有开口，且每个所述土柱装置底部下方均设置有用于取样的第二取样装置；每个所述土槽装置内部均设有两层第二取样槽，每层第二取样槽出口通过出水管与第三取样装置连通。2.根据权利要求1所述的移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置，其特征在于，所述土柱装置包括有机玻璃土柱、第一取样槽、第一垫层、第二垫层和第一过滤层，所述第一降雨器设置在所述有机玻璃土柱上方，所述第一取样槽均匀分布在所述有机玻璃土柱侧壁上不同高度处，每个所述第一取样槽包括相互呈120°的三节第一取样段组成，每节第一取样段一端与另两节第一取样段连通，另一端与所述第一取样接口连通；所述第一垫层和所述第二垫层上下分布设置在所述有机玻璃土柱内部；且所述第一垫层上方用于放置压砂砾石，所述第一过滤层设置在所述第二垫层上表面，且所述第一垫层与所述第一过滤层中间用于放置原状土壤。3.根据权利要求2所述的移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置，其特征在于，所述有机玻璃土柱底部开口下方与所述第二取样装置中间设有有机玻璃漏斗。4.根据权利要求1所述的移动式压砂砾石淋溶液元素迁移自动收集监测装置，其特征在于，土槽装置包括有机玻璃土槽、第二取样槽、土砾石层、小石子层和出水管，所述第二降雨器设置在所述有机玻璃土槽上方，两层所述第二取样槽上下分布设置在所述有机玻璃土槽内部，且位于上层的所述第二取样槽上表面为土砾石层，所述小石子层设置在所述位于下层的所述第二取样槽上表面，且所述小石...

【专利技术属性】
技术研发人员：李王成，董亚萍，李晨，王双涛，赵研，王兴，王帅，赵自阳，刘学智，王霞，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64