一种多层土壤气体采样器及采样方法技术

本发明专利技术公开了一种多层土壤气体采样器及采样方法，该采样器包含：若干层塑料保护壳体，其相邻两层之间通过螺纹连接，每个塑料保护壳体均具有空腔，且其侧壁上设有若干：小孔，相邻两层之间设有：隔板；圆柱形塑料管道，其具有空腔，且其穿过每层塑料保护壳体的空腔并伸至处于最底层的塑料保护壳体的保护端盖处并固定；若干防水透气软管，其在每层塑料保护壳体内均设置，并绕置在圆柱形塑料管道的外侧壁上；以及若干不透气聚氨酯管，其穿设在圆柱形塑料管道的空腔内，其底端与防水透气软管的一端连通，其顶端从圆柱形塑料管道的顶端伸出，且设有双通阀。本发明专利技术的采样器能够同时采集多层土壤的气体，使用方便。

A multilayer soil gas sampler and its sampling method

【技术实现步骤摘要】
一种多层土壤气体采样器及采样方法
本专利技术涉及一种土壤气体采样器，具体涉及一种多层土壤气体采样器及采样方法。
技术介绍
土壤微生物通过矿化作用分解土壤有机质、有机氮而产生CO2、CH4及N2O等温室气体，这些温室气体或经扩散作用释放进入大气，或溶解于土壤溶液，或残留于土壤孔隙，或进一步被微生物分解还原。箱式采样器(Chamber)已被国内外科研学者广泛应用于监测土壤温室气体排放通量，然而通过箱式采样器采集的气体样品是在土壤各种过程结束后的表观净通量，无法探清气体在土壤中的周转情况，因此，各种土壤气体采样器又被研制出来。例如，中国专利CN201710127750.9，其公开了一种简易式深层土壤气体采样器及其采样方法，该装置将防水透气膜根据所需深度埋于土壤中，再利用导气管将采样器抽真空，密封，待土壤孔隙内气体经防水透气膜进入采样器后便可取出采样器内气体样品带回实验室分析测定。该装置一次只能采集一个土层的气体样品，且需配合真空泵进行抽真空操作，比较麻烦。中国专利CN201720263552.0，其公开了土壤气体采样器，其主要针对一些比较坚硬的土地、水泥地或柏油路面上进行打孔然后采集气体样品，同样需要配合真空泵蓄电池等，操作比较繁琐。中国专利CN201620792990.1，其公开了一种土壤气体采样装置，其配备了伸缩缸、电机、钻头、传动杆等，操作更为繁琐且不便于携带。综上所述，现有土壤气体采样器操作繁琐、不便于携带且没有考虑分层采集气体样品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多层土壤气体采样器及采样方法，该采样器解决了现有采样器一次只能采集一个土层气体的问题，能够同时采集多层土壤的气体，使用方便。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种多层土壤气体采样器，该采样器包含：若干层塑料保护壳体，其相邻两层之间通过螺纹连接，且处于最顶层和最底层的塑料保护壳体的端部均固定有：保护端盖，每个塑料保护壳体均具有空腔，且其侧壁上设有若干：小孔，相邻两层之间设有：隔板；圆柱形塑料管道，其具有空腔，且其穿过每层塑料保护壳体的空腔并伸至处于最底层的塑料保护壳体的保护端盖处并固定；若干防水透气软管，其在每层塑料保护壳体内均设置，并绕置在所述圆柱形塑料管道的外侧壁上，其长度根据所需气体样品体积设定，其体积与所需气体样品体积相等；以及若干不透气聚氨酯管，其穿设在所述圆柱形塑料管道的空腔内，其底端与防水透气软管的一端连通，其顶端从圆柱形塑料管道的顶端伸出，且设有双通阀。其中，所述塑料保护壳体每层中的防水透气软管与两个不透气聚氨酯管连通，该防水透气软管的两端分别与两个不透气聚氨酯管的底端连通。优选地，所述防水透气软管采用PTFE防水透气软管。优选地，所述圆柱形塑料管道顶端的高度高于采样点的水面高度。优选地，所述不透气聚氨酯管为黑色。优选地，所述圆柱形塑料管道上，处于每层塑料保护壳体内的侧壁上设有：穿线孔，所述不透气聚氨酯管从该穿线孔穿过与所述防水透气软管的端部连通。本专利技术还提供了一种多层土壤气体采样方法，该方法采用所述的多层土壤气体采样器，包含：在采样时，将所述多层土壤气体采样器埋进采样点的土壤中，且所述圆柱形塑料管道的顶部置于空气中；将所述防水透气软管内充满氮气，并关闭所述不透气聚氨酯管顶端的双通阀，待防水透气软管内的氮气与采样点的土壤/沉积物孔隙内的气体相互交换达到平衡后，将氮气连接到所述不透气聚氨酯管的进气口，采样真空瓶连接到不透气聚氨酯管的出气口，打开所述双通阀采集气体，对采集的气体测定温室气体浓度，为土壤/沉积物孔隙内平衡时温室气体浓度。优选地，所述防水透气软管内充满氮气的方法为：将氮气连接到所述不透气聚氨酯管的进气口，采样真空瓶连接到不透气聚氨酯管的出气口，打开所述双通阀，通过采样真空瓶抽干所述防水透气软管内的空气，并将氮气充满所述防水透气软管。优选地，所述采样真空瓶为通过采样瓶抽真空获得。优选地，对所述采样真空瓶测量瓶内压力。本专利技术的多层土壤气体采样器，解决了解决了现有采样器一次只能采集一个土层气体的问题，具有以下优点：(1)本专利技术的采样器，可同时采集同一地点不同土层深度的气体样品，从而探明土壤/沉积物孔隙气体在垂直方向上的分布特征；(2)本专利技术的采样器，采用PTFE防水透气软管，可实现防水的同时进行气体采样，可适用于土壤湿度较大的水稻田、湿地等土壤孔隙气体样品的采集；(3)本专利技术的采样器，可以长期定位监测同一地点不同时间土壤/沉积物孔隙气体浓度，也可用于标记后的植物根系呼吸气体监测；(4)本专利技术的采样器，具有较好的密封性，操作简便，有利于降低实验误差；(5)本专利技术的采样器，设计简单合理，成本低廉，便于携带且操作及其简单，适用于野外采样。附图说明图1为本专利技术多层土壤气体采样器的结构示意图。图2为本专利技术多层土壤气体采样器的立体示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种多层土壤气体采样器，如图1所示，为本专利技术多层土壤气体采样器的结构示意图，如图2所示，为本专利技术多层土壤气体采样器的立体示意图，该采样器包含：若干层塑料保护壳体2，其相邻两层之间通过螺纹连接，且处于最顶层和最底层的塑料保护壳体2的端部均固定有：保护端盖，每个塑料保护壳体2均具有空腔，且其侧壁上设有若干：小孔，相邻两层之间设有：隔板；圆柱形塑料管道4，其具有空腔，且其穿过每层塑料保护壳体2的空腔并伸至处于最底层的塑料保护壳体2的保护端盖处并固定；若干防水透气软管1，其在每层塑料保护壳体2内均设置，并绕置在圆柱形塑料管道4的外侧壁上，其长度根据所需气体样品体积设定，其体积与所需气体样品体积相等；以及若干不透气聚氨酯管3，其穿设在圆柱形塑料管道4的空腔内，其底端与防水透气软管1的一端连通并密封(确保连接处不漏气)，其顶端从圆柱形塑料管道4的顶端伸出，且设有双通阀。其中，塑料保护壳体2每层中的防水透气软管1与两个不透气聚氨酯管3连通，该防水透气软管1的两端分别与两个不透气聚氨酯管3的底端连通。进一步地，防水透气软管1采用PTFE防水透气软管。进一步地，圆柱形塑料管道4顶端的高度高于采样点的水面高度。进一步地，不透气聚氨酯管3为黑色。进一步地，圆柱形塑料管道4上，处于每层塑料保护壳体2内的侧壁上设有：穿线孔，不透气聚氨酯管3从该穿线孔穿过与防水透气软管1的端部连通。本专利技术还提供了一种多层土壤气体采样方法，该方法采用的多层土壤气体采样器，包含：在采样时，将多层土壤气体采样器埋进采样点的土壤中，且圆柱形塑料管道4的顶部置于空气中；将防水透气软管1内充满氮气，并关闭不透气聚氨酯管3顶端的双通阀，待防水透气软管1内的氮气与采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层土壤气体采样器，其特征在于，该采样器包含：/n若干层塑料保护壳体(2)，其相邻两层之间通过螺纹连接，且处于最顶层和最底层的塑料保护壳体(2)的端部均固定有：保护端盖，每个塑料保护壳体(2)均具有空腔，且其侧壁上设有若干：小孔，相邻两层之间设有：隔板；/n圆柱形塑料管道(4)，其具有空腔，且其穿过每层塑料保护壳体(2)的空腔并伸至处于最底层的塑料保护壳体(2)的保护端盖处并固定；/n若干防水透气软管(1)，其在每层塑料保护壳体(2)内均设置，并绕置在所述圆柱形塑料管道(4)的外侧壁上，其长度根据所需气体样品体积设定，其体积与所需气体样品体积相等；以及/n若干不透气聚氨酯管(3)，其穿设在所述圆柱形塑料管道(4)的空腔内，其底端与防水透气软管(1)的一端连通，其顶端从圆柱形塑料管道(4)的顶端伸出，且设有双通阀；/n其中，所述塑料保护壳体(2)每层中的防水透气软管(1)与两个不透气聚氨酯管(3)连通，该防水透气软管(1)的两端分别与两个不透气聚氨酯管(3)的底端连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层土壤气体采样器，其特征在于，该采样器包含：
若干层塑料保护壳体(2)，其相邻两层之间通过螺纹连接，且处于最顶层和最底层的塑料保护壳体(2)的端部均固定有：保护端盖，每个塑料保护壳体(2)均具有空腔，且其侧壁上设有若干：小孔，相邻两层之间设有：隔板；
圆柱形塑料管道(4)，其具有空腔，且其穿过每层塑料保护壳体(2)的空腔并伸至处于最底层的塑料保护壳体(2)的保护端盖处并固定；
若干防水透气软管(1)，其在每层塑料保护壳体(2)内均设置，并绕置在所述圆柱形塑料管道(4)的外侧壁上，其长度根据所需气体样品体积设定，其体积与所需气体样品体积相等；以及
若干不透气聚氨酯管(3)，其穿设在所述圆柱形塑料管道(4)的空腔内，其底端与防水透气软管(1)的一端连通，其顶端从圆柱形塑料管道(4)的顶端伸出，且设有双通阀；
其中，所述塑料保护壳体(2)每层中的防水透气软管(1)与两个不透气聚氨酯管(3)连通，该防水透气软管(1)的两端分别与两个不透气聚氨酯管(3)的底端连通。


2.根据权利要求1所述的多层土壤气体采样器，其特征在于，所述防水透气软管(1)采用PTFE防水透气软管。


3.根据权利要求1所述的多层土壤气体采样器，其特征在于，所述圆柱形塑料管道(4)顶端的高度高于采样点的水面高度。


4.根据权利要求1所述的多层土壤气体采样器，其特征在于，所述不透气聚氨酯管(3)为黑色。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊杰，张帅，刘丹，周爽，陈茜，李廷真，向晓琴，吕钰楠，张祥梅，颜畅，张龙，余卓霖，
申请(专利权)人：重庆三峡学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50