本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種觀測隨淺層地下水位升降過程中土壤中氮磷等淋洗量裝置，該裝置在盛土桶桶壁沿軸向方向設(shè)置有無色透明的觀測區(qū)，觀測區(qū)上間隔設(shè)置取土樣孔，取土樣孔孔口設(shè)置橡皮塞，盛土桶的底面設(shè)置有滲水孔，盛土桶內(nèi)的底面上設(shè)置尼龍網(wǎng)；盛土桶底面固定連接支撐腳，盛土桶放置在盛水桶內(nèi)，盛水桶桶壁沿軸向方向設(shè)置有凹形開口，兩條凹形開口豎直邊分別與相對應(yīng)的觀測區(qū)豎直邊密封連接，凹形開口底邊與無色透明的觀測區(qū)的底邊密封連接，盛水桶側(cè)壁下部設(shè)置出水龍頭。本實(shí)用新型專利技術(shù)可實(shí)時(shí)監(jiān)測隨淺層地下水位升降過程中土壤中氮或磷等元素的淋洗量，彌補(bǔ)了目前不能定量觀測隨淺層地下水位升降過程中深層土氮或磷等元素的流失量問題。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種觀測隨淺層地下水水位升降過程中土壤中氮或磷等可溶性元素淋洗量的裝置，該裝置特別適應(yīng)于模擬地下水埋深較淺的農(nóng)田，屬于農(nóng)業(yè)
該裝置為隨淺層地水位升降過程中氮磷等元素流失量的觀測提供了新途徑。
技術(shù)介紹
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)民為了追求作物高產(chǎn)，在種植過程中大量的施入化學(xué)氮磷等肥料，除小部分被作物吸收利用外，其中一大部分氮磷等隨著土壤水分入滲和淺層地下水位升降淋溶到地下水中，造成地下水污染嚴(yán)重。特別是在淺層地下水埋深較淺的農(nóng)田土壤中，隨地下水位的升降，氮磷等淋洗量更加強(qiáng)烈。地下水中氮磷的濃度一般低于土壤中氮磷濃度，隨地下水位的升高，土壤中高濃度的氮磷含量會溶解到地下水中，并隨著水位的降低，大量的氮磷會被地下水帶到更深的地下水層，不但污染了地下水層，也造成氮磷等元素的大量流失，因此，研究觀測隨淺層地下水位升降過程中土壤中氮磷元素的淋洗量，能為氮磷污染地下水的預(yù)測提供科學(xué)依據(jù)。目前，對農(nóng)田土壤中氮磷等元素淋溶遷移的研究一般是修建田間試驗(yàn)小區(qū)，在實(shí)驗(yàn)小區(qū)挖土壤剖面，再在不同土層放置容器，引出滲入容器的氮磷等元素淋溶遷移液進(jìn)行檢測，或在模擬的土柱不同土層中安裝容器或管道，引出滲入各土層的容器或管道內(nèi)的氮磷等元素淋溶遷移液進(jìn)行檢測。這些試驗(yàn)裝置可以檢測不同土層中氮磷等元素淋溶遷移情況，但對于農(nóng)田土壤中大量氮磷等元素淋溶遷移至深層土壤后，隨著淺層地下水位升降，氮磷等元素被淋洗到地下水中的情況無法觀測，導(dǎo)致對農(nóng)田土壤中大量流失的氮磷等元素淋溶物的流失規(guī)律、地下水等環(huán)境的嚴(yán)重污染情況無法檢測。同時(shí)，由于田間地下水邊界條件難以限制，無法 采用田間試驗(yàn)小區(qū)對隨著地下水位升降造成的氮磷等元素淋洗到地下水中的情況進(jìn)行觀測。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)對農(nóng)田土壤中大量氮磷等元素淋溶遷移至深層土壤后，隨著淺層地下水位升降，其氮磷等元素被淋洗到地下水中的情況無法監(jiān)測的缺陷和不足，本技術(shù)提供一種觀測隨淺層地下水位升降過程中土壤中氮磷等淋洗量裝置。本技術(shù)提供的觀測隨淺層地下水位升降過程中土壤中氮磷等淋洗量裝置，設(shè)有盛土桶，在盛土桶的桶壁沿盛土桶軸向方向自桶壁頂端至桶壁底端設(shè)置有無色透明的觀測區(qū)，在無色透明的觀測區(qū)上自上而下設(shè)置有取土樣孔，距離盛土桶桶口最近的取土樣孔與盛土桶桶口相距200mm 300mm，其余取土樣孔間距為100mm，每個(gè)取土樣孔孔口設(shè)置有橡皮塞，盛土桶的底面設(shè)置有一個(gè)以上的滲水孔，盛土桶內(nèi)的底面上設(shè)置有尼龍網(wǎng)；盛土桶底面的外部固定連接有3個(gè)以上的支撐腳，盛土桶放置在盛水桶內(nèi)，在盛水桶的桶壁沿盛水桶軸向方向自上而下設(shè)置有凹形開口，凹形開口底邊至盛水桶底面的高度與盛土桶的支撐腳高度相等，兩條凹形開口豎直邊分別與相對應(yīng)的無色透明的觀測區(qū)豎直邊密封連接，凹形開口底邊與無色透明的觀測區(qū)的底邊密封連接，盛水桶的側(cè)壁下部設(shè)置有出水龍頭。所述的滲水孔的孔徑為30mm,尼龍網(wǎng)的孔徑為0.5mm,取土樣孔的孔徑為30mm。在無色透明的觀測區(qū)上還可以設(shè)置刻度尺。本技術(shù)根據(jù)連通器原理，通過在盛土桶底面設(shè)置的滲水孔，裝入盛水桶里的淺層地下水自然會進(jìn)入盛土桶里，再通過開啟在盛水桶上的出水龍頭放水后關(guān)閉該龍頭，即可模擬地下水位的升降過程。盛土桶上設(shè)置有無色透明的觀測區(qū)及刻度尺，方便觀測地下水位升降、升降的高度以及地下水淋洗土體的區(qū)域，設(shè)置的取土樣孔，可方便取出土樣，測其土壤中氮或磷等元素的含量，用橡皮塞塞取土樣孔可防止土體中水分等流出。本技術(shù)設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、方便修建、操作維護(hù)便捷。通過測得的土壤容重、土壤中氮或磷等元素的含量，以及地下水位升降過程淋洗的土體體積(通過地下水位升降測得的經(jīng)過淋洗的土體的高度及土桶面積即可計(jì)算出經(jīng)淋洗的土體體積)，即可計(jì)算出隨淺層地下水位升降過程中土壤中氮或磷等的淋洗量。本技術(shù)模擬地下水位升降過程中土壤中氮或磷等元素淋溶的實(shí)際情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)測隨著淺層地下水位升降過程中土壤中氮或磷等元素的淋洗量，彌補(bǔ)了目前不能定量觀測隨淺層地下水位升降過程中深層土氮或磷等元素的流失量問題。不但可以觀測隨淺層地下水位升降過程中地下水中氮或磷等元素濃度的變化(可取隨地下水位升降過程中盛水桶中水樣，測定地下水中氮或磷等元素濃度)，同時(shí)還可以觀測隨淺層地下水位升降區(qū)土壤中氮磷等元素的淋溶量。使用本技術(shù)觀測隨淺層地下水位升降區(qū)土壤中氮磷等元素的淋溶量，能為農(nóng)田面源污染的機(jī)制研究提供合理、科學(xué)的數(shù)據(jù)。本技術(shù)不但能觀測氮或磷元素，還可以觀測其它可溶于水的其它元素。附圖說明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是盛土桶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是盛水桶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本技術(shù)的主視圖。圖5是本技術(shù)的俯視圖。圖6是實(shí)施例2中地下水位上升和地下水位下降至盛土桶底面之上時(shí)，測量地下水位高度H1和4的示意圖。圖7是實(shí)施例3中地下水位上升和地下水位下降至盛土桶底面之下時(shí)，測量地下水位高度H1和測量自盛水桶底面至盛土桶底面的高度H3的示意圖。圖中各標(biāo)記依次表不:I一盛土桶、2—無色透明的觀測區(qū)、3—橡皮塞、4一刻度尺、5—支撐腳、6—滲水孔、7—出水龍頭、8—盛水桶、9 一無色透明的觀測區(qū)豎直邊、10—凹形開口、11一凹形開口底邊、12—凹形開口豎直邊、H1表示地下水位上升到盛土桶內(nèi)的地下水位高度，H2表示地下水位下降至盛土桶底面之上時(shí)地下水位高度，H3表示自盛水桶底面至盛土桶底面的高度。具體實(shí)施方式實(shí)施 例1結(jié)合圖1-圖5，本技術(shù)的結(jié)構(gòu)是在盛土桶I的桶壁沿盛土桶I軸向方向自桶壁頂端至桶壁底端設(shè)置有無色透明的觀測區(qū)2，在無色透明的觀測區(qū)2上自上而下設(shè)置有取土樣孔，距離盛土桶I桶口最近的取土樣孔與盛土桶I桶口相距200mm，其余取土樣孔間距為100mm，取土樣孔的孔徑為30mm，每個(gè)取土樣孔孔口設(shè)置有橡皮塞3，盛土桶I的底面設(shè)置有一個(gè)以上的滲水孔6，滲水孔6的孔徑為30mm ;盛土桶I內(nèi)的底面上設(shè)置有尼龍網(wǎng)，尼龍網(wǎng)的孔徑為0.5mm ;盛土桶I底面的外部固定連接有3個(gè)以上的支撐腳5，盛土桶I放置在盛水桶8內(nèi)，支撐腳5的下端面與盛水桶8的底面接觸，使盛土桶I的底面不與盛水桶8的底面接觸(盛土桶I的底面與盛水桶8的底面具有一定距離)，在盛水桶8的桶壁沿盛水桶8軸向方向自上而下設(shè)置有凹形開口 10，凹形開口底邊11至盛水桶8底面的高度與盛土桶I的支撐腳5高度相等，兩條凹形開口豎直邊12分別與相對應(yīng)的無色透明的觀測區(qū)豎直邊9密封連接，凹形開口底邊11與無色透明的觀測區(qū)2的底邊密封連接，盛水桶8的側(cè)壁下部設(shè)置有出水龍頭7 ;該裝置的各零、部件的連接均按常規(guī)方法為密封連接，以防止盛土桶、盛水桶中的水滲漏。還可以在上述裝置盛土桶I的無色透明的觀測區(qū)2上設(shè)置刻度尺4，以更方便觀測地下水位的升降。實(shí)施例2實(shí)施例2是使用實(shí)施例1所述的技術(shù)，在地下水位下降至盛土桶I底面之上時(shí)，具體觀測隨淺層地下水升降過程中土壤中氮或磷元素的淋洗量的操作方法，該操作方法用公式I，即可計(jì)算隨淺層地下水升降過程中土壤中氮或磷元素的淋洗量。結(jié)合如圖1一圖6，其操作步驟如下:A.在向盛土桶I里裝入土壤前，先測定所取土壤不同土層的土壤容重，同時(shí)取出所取土壤原地的淺層地 下水，然后在盛土桶I里按自然土層分布分層裝入所取的土壤，該土壤在盛土桶I內(nèi)存放3本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
觀測隨淺層地下水位升降過程中土壤中氮磷等淋洗量裝置，設(shè)有盛土桶，其特征是：在盛土桶（1）的桶壁沿盛土桶（1）軸向方向自桶壁頂端至桶壁底端設(shè)置有無色透明的觀測區(qū)（2），在無色透明的觀測區(qū)（2）上自上而下設(shè)置有取土樣孔，距離盛土桶（1）桶口最近的取土樣孔與盛土桶（1）桶口相距200mm～300mm，其余取土樣孔間距為100mm，每個(gè)取土樣孔孔口設(shè)置有橡皮塞（3），盛土桶（1）的底面設(shè)置有一個(gè)以上的滲水孔（6），盛土桶（1）內(nèi)的底面上設(shè)置有尼龍網(wǎng)；盛土桶（1）底面的外部固定連接有3個(gè)以上的支撐腳（5），盛土桶（1）放置在盛水桶（8）內(nèi)，在盛水桶（8）的桶壁沿盛水桶（8）軸向方向設(shè)置有凹形開口（10），凹形開口底邊（11）至盛水桶（8）底面的高度與盛土桶（1）的支撐腳（5）高度相等，兩條凹形開口豎直邊（12）分別與相對應(yīng)的無色透明的觀測區(qū)豎直邊（9）密封連接，凹形開口底邊（11）與無色透明的觀測區(qū)（2）的底邊密封連接，盛水桶（8）的側(cè)壁下部設(shè)置有出水龍頭（7）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳安強(qiáng)，雷寶坤，朱紅業(yè)，胡萬里，毛妍婷，楊艷鮮，金桂梅，
申請(專利權(quán))人：云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，
類型：實(shí)用新型
國別省市：
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