[实用新型]一种原位土壤采集异位模拟土柱淋溶装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤径流液、渗漏液收集装置，特别涉及用于在模拟降雨时收集田间土壤径流液和渗漏液的收集装置。该装置主要用于土壤科学、环境科学中面源污染物迁移、转化等研究。

背景技术

随着工业废水和城市生活污水等点源污染得到有效控制，农业面源污染已经取代点源成为水环境污染的最重要来源。第一次全国污染源普查资料显示，在我国主要污染物排放量中，农业源占大部分，我国农业生产排放的COD、氮、磷等主要污染物量，已远超过工业与生活源，成为污染源之首，其中COD排放量占总量的46%以上，磷、氮占50%以上。太湖、昆明的滇池、巢湖地区污染的总氮和总磷约有77 %和33 %、46 %和53 %、70%和50%来自农业面源；大理洱海流域非点源氮、磷污染负荷分别占流域污染负荷的97.1%和92.5%。在农业生产过程中，化肥等农用物资的不合理和过量使用，在降水或灌溉过程中，污染物通过农田地表径流和地下渗透进入附近水体。

目前国内外用于了解农田氮磷流失过程的研究方法主要有野外实地监测和人工模拟实验。由于农田氮磷流失的发生具有间歇性、突发性，存在许多不确定因素，因此实地监测劳动强度大、周期长；而且年际间降雨条件会有较大差异，造成监测结果不尽相同，影响流失负荷的估算精度。野外实地监测仍是农田氮磷流失研究中不可缺少的手段，但多数情况下仅作为一种辅助手段，主要用于各类模型的验证和模型参数的校正以及流失规律的认识。

很多情况下是通过人工模拟实验研究农田氮磷养分的流失特征，采取的方法有农田径流池或渗漏池实验，土柱、土盒或渗漏池、径流池等实验装置与人工模拟降雨器结合。这类方法根据养分流失的影响因素来设计试验方案，研究各个因素量或方式的变化对径流和渗漏流失方式中流失量的影响以及流失养分形态组成的影响(包括水溶性、颗粒态及有机态的影响)。目前较多地集中在不同施肥量，或采用模拟降雨的不同雨强对流失量和流失形态的影响。

通过人工模拟降雨的方法，可以缩短氮磷养分流失的监测时间，从而很快地对具体点位的养分移动进行监测。综观前人研究成果，目前的模拟淋溶装置主要为两种情况，第一，固定在室内，室内模拟降雨试验多采用回填土柱的方法，回填土因扰动而影响土壤结构，难以了解田间真实的氮磷流失状况，这影响了实验的实地代表性；第二，室外模拟降雨，受动力和供水的制约，有的降雨器体积也比较庞大，安装复杂，试验点位固定难以移动，因此难以增加研究点位，不利于批量实验的开展。

国家专利局已公开的专利号为CN200986456Y的土壤径流液、渗漏液收集装置，主要用于田间原位收集径流液或渗漏液，移动性较差，受到周围场地、动力、供水和气候等因素影响较大，不利于批量模拟实验的开展。

实用新型内容

为解决上述现有技术的问题，本实用新型提供了一种可以原位采集土壤，异位批量进行土柱模拟，同时可以收集土壤径流液、渗漏液的实验装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种原位土壤采集异位模拟土柱淋溶装置，其特征在于，该装置由模拟降雨系统和液体收集系统组成；

所述模拟降雨系统包括供水器（1）、蠕动泵（2）和降雨筛（4）；

所述液体收集系统包括土柱桶（6）、底座盖（13）、有孔塞、无孔塞、导管和集水器；

所述的蠕动泵（2）两端通过软管（3）分别与供水器（1）和降雨筛（4）相连；所述降雨筛置于土柱桶（6）的上方；所述底座盖（13）置于土柱桶（6）的下方并可与所述土柱桶（6）紧密盖合；所述底座盖（13）的中心设置有底部渗漏口（12）；所述土柱桶的侧壁上设置有多个不同高度的径流口和渗漏口，其中最上端的为第一径流口；所述的有孔塞和无孔塞与各渗漏口或各径流口尺寸相适应；所述底部渗漏口（12）通过有孔塞连接导管后与集水器相连；所述径流口和渗漏口分别通过有孔塞连接导管后与各个集水器相连；所述无孔塞设置于不使用的径流口和渗漏口处。

本实用新型的原位土壤采集异位模拟土柱淋溶装置的特征还在于，所述供水器（1）为一定容量的塑料桶。

本实用新型的原位土壤采集异位模拟土柱淋溶装置的特征还在于，所述蠕动泵（2）为多通道蠕动泵，出液口并联有多条软管。

本实用新型的原位土壤采集异位模拟土柱淋溶装置的特征还在于，所述降雨筛（4）由PVC 管和降雨筛面（5）组成，所述PVC管内径比所述土柱桶（6）外径略大，高度约8cm左右，降雨筛面（5）位于PVC管接近底部处1-2cm处，以保证降雨筛放在土柱桶上不会发生偏离掉落。