[实用新型]模拟河湖滨带农田水文垂直运移中氮磷迁移的观测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于农业环境技术领域。具体涉及一种氮磷等可溶性元素随农田 土壤水分垂直入渗和浅层地下水水位升降过程中，氮磷等可溶性元素淋溶迁移的 观测装置。

技术背景

河湖滨带农田灌溉方便，土壤入渗量大；同时受湖泊水位或河流水位的影响， 农田的浅层地下水位较浅，其水位波动频繁剧烈。因此，河湖滨带农田水文循环 主要包括两部分，首先是降雨或灌溉后土壤水分的垂直入渗过程，其次是浅层地 下水位的升降过程。在这两个水文过程中，施入土壤中的氮磷等元素随农田水文 循环过程被大量淋失，随之进行淋溶迁移，造成了河流、湖泊或地下水环境的严 重污染。

目前，对农田土壤中氮磷等元素淋溶的研究一般是田间原位监测和模拟土柱 法进行，田间原位监测通常是在农田不同土壤层中埋设淋溶盘，收取淋溶盘上层 土壤中淋溶下来的渗滤液，但是该方法仅适用于地下水埋深较深的农田，而浅层 地下水较浅的农田，随着浅层地下水位的波动，一些淋溶盘会被浅层地下水淹没， 造成淋溶数据的误差。模拟土柱法通常是在装有土壤的柱体中设置能收集淋溶迁 移物的接收装置，这些试验装置均存在只对土壤水分的垂直入渗过程中氮磷等元 素的淋溶过程进行观测，不能对随浅层地下水水位的波动，土壤中氮磷等可溶性 元素的迁移过程进行观测，因而，与河湖滨带农田水文过程中农田土壤氮磷等可 溶性元素迁移的实际情况不符。虽然也有随浅层地下水位升降过程中氮磷等可溶 性元素迁移的观测装置，该观测装置仅是在土壤样品桶中先收集淋溶液样品，测 定土壤入渗过程中淋溶液的氮磷等可溶性元素浓度，和在同一土壤样品桶中采集 土壤样品测定水位升降过程中土壤存留的氮磷等可溶性元素含量，由于要掌握氮 磷等可溶性元素的迁移规律，均需多次实验数据，每次采集土壤样品时，都会对 土壤样品桶中的淋溶土体造成了一定程度的破坏，对后续数据的测定造成一定的 误差。如果需要掌握土壤样品中存留的土壤氮磷等养分及土壤微生物的变化等更 多土壤生化指标，所取土样会增加，对土壤样品桶中的淋溶土体的破坏程度更大， 更影响实验数据的准确性。

发明内容

为较好的模拟河湖滨带农田水文过程，克服现有技术在破坏淋溶土体的情况 下，监测土壤入渗过程中淋溶液的氮磷等可溶性元素浓度和监测浅层地下水水位 升降过程中土壤存留的氮磷等可溶性元素的不足，本实用新型提供一种在不破坏 淋溶土体的情况下，能同时监测模拟河湖滨带农田水文垂直运移中氮磷迁移的观 测装置。

本实用新型解决其技术问题所提供的模拟河湖滨带农田水文垂直运移中氮 磷迁移的观测装置的技术方案是：

该观测装置包括联通池、土壤样品桶、淋溶桶、溶液收集器、水位升降桶， 具体结构如下：

A、总体结构：联通池为顶面封闭的长方体，在联通池的顶面分别设置有一 个淋溶桶、一个水位升降桶和至少一个土壤样品桶，具体设置是：淋溶桶的底部 与联通池的顶面连通且为密封固定连接，水位升降桶的底部与联通池的顶面连通 且为密封固定连接，土壤样品桶的底部与联通池的顶面通过螺纹连接连通并在连 接处密封；联通池内腔填满有石英砂构成石英砂层；

B、淋溶桶及溶液收集器的结构：淋溶桶的底面设置有一个以上的孔，在淋 溶桶内底面铺设有2层孔径≤0.5mm的尼龙网；所述溶液收集器的结构是：设有 收集槽，收集槽内底部铺有石子，石子的表面铺有2层孔径≤0.5mm的尼龙网； 收集槽的一端面设置有孔，该孔与出液管的一端密封连接，出液管的另一端与导 流软管的一端密封连接，导流软管的另一端伸入取样瓶内，导流软管上设置有止 水夹；淋溶桶连接有至少两个溶液收集器，溶液收集器与淋溶桶的具体连接是： 溶液收集器的收集槽自上而下间隔设置在淋溶桶内，在淋溶桶内的各收集槽的槽 口水平向上，溶液收集器的出液管穿过淋溶桶桶壁且该出液管与淋溶桶桶壁接触 处密封连接，溶液收集器的导流软管和取样瓶均在淋溶桶的桶壁外；

C、水位升降桶的结构：水位升降桶为透明的，在水位升降桶的底面设置有 一个以上的孔，水位升降桶内底面铺设有2层孔径≤0.5mm的尼龙网，在水位升 降桶的桶壁自上而下设置有透明的水位标记尺，水位升降桶的桶壁下部设置有水 龙头；

D、土壤样品桶的结构：土壤样品桶的底面设置有一个以上的孔，土壤样品 桶内底面铺设有2层孔径≤0.5mm的尼龙网；

取下土壤样品桶时，在与该土壤样品桶连接的联通池顶面的孔内设置有堵 头。