[實用新型]土柱滲濾和淋溶模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320447679.X
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN203324268U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉娟;楊龍;金樑;王文斌;孫莉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種土壤水物理學(xué)方面的實驗裝置，尤其涉及土柱滲濾和淋溶模擬裝置。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，近年來農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)已逐步由高污染、高水肥、高產(chǎn)量向優(yōu)質(zhì)、高效、清潔生產(chǎn)發(fā)展，尤其是十八大提出的建立生態(tài)文明的理念，顯示出政府更加重視生態(tài)環(huán)境的保護，要求農(nóng)業(yè)和環(huán)境研究機構(gòu)更準(zhǔn)確、更有效地掌握試驗數(shù)據(jù)。因此，開展相關(guān)試驗裝置和試驗方法的研發(fā)和改進顯得尤為重要。

目前，利用有機玻璃桶（又稱：土柱桶，壁厚10?mm）開展土壤水鹽運移方面的模擬研究相對較為成熟，但其缺點為必須采用小土鉆采集土壤樣品，再進行化驗分析其中有毒有害物質(zhì)的含量；并且，以往的土柱實驗通常分為兩種，非擾動的原狀土柱和填裝的土柱。原狀土柱較好地代表了研究對象的原土壤結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)。填裝土柱可以是經(jīng)過篩分的一種土壤，也可以是按一定比例混合的幾種土壤。填裝土柱不能保持原土壤結(jié)構(gòu)，但適用于一定目的的專門研究，例如，通過改變各種參數(shù)（土壤粒徑、比表面和礦物組分，土壤水的pH值或土壤的不同混合比例等），研究土壤對特定污染物的吸附性能。但上述裝置均沒有考慮到在原土柱實驗中太陽直射對土層內(nèi)部層次結(jié)構(gòu)（包括有機質(zhì)、微生物群落、土層溫度、土壤pH值等）的影響。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種便捷、準(zhǔn)確的土柱滲濾和淋溶模擬裝置。

為解決上述問題，本實用新型所述的土柱滲濾和淋溶模擬裝置，其特征在于：該裝置包括固定在支架上的雙層有機玻璃桶；所述雙層有機玻璃桶內(nèi)的底部設(shè)有土壤礫石過濾層，該土壤礫石過濾層上設(shè)有過濾板；所述雙層有機玻璃桶的上沿向下50?mm處外壁設(shè)有滲濾和淋溶試驗控水裝置；所述過濾板與所述滲濾和淋溶試驗控水裝置之間的所述雙層有機玻璃桶內(nèi)自上而下分布有數(shù)個滲濾裝置；所述雙層有機玻璃桶的底部設(shè)有一個取樣孔Ⅰ；距所述土壤礫石過濾層表面按100mm、300mm、500mm、700mm、900mm、1100?mm高度依次在所述雙層有機玻璃桶的桶壁上設(shè)有一個取樣孔Ⅱ。

所述雙層有機玻璃桶的外壁覆蓋有黑色紡布網(wǎng)，其雙層桶壁之間設(shè)有真空層。

所述數(shù)個滲濾裝置中的每一個均包括滲濾管、流量計Ⅰ和分析測試樣品采集裝置；所述滲濾管的前部通過螺絲口與所述雙層有機玻璃桶的桶壁相連，且該滲濾管在同一水平面設(shè)有數(shù)個滲濾管口；所述數(shù)個滲濾管口上包裹有無紡布過濾網(wǎng)Ⅰ；所述滲濾管的兩端分別設(shè)有乳膠塞Ⅰ和乳膠塞Ⅱ，該乳膠塞Ⅰ和乳膠塞Ⅱ上分別設(shè)有一個出水管；兩個所述出水管上均設(shè)有所述流量計Ⅰ，且該兩個出水管的末端一一對應(yīng)插入所述兩個分析測試樣品采集裝置中；所述滲濾管的的兩端分別設(shè)有增壓裝置。

所述分析測試樣品采集裝置包括瓶口設(shè)有乳膠塞Ⅲ的瓶體；所述乳膠塞Ⅲ上分別設(shè)有通氣管、所述出水管。

所述增壓裝置包括吸耳球本體；所述吸耳球本體的頂部設(shè)有活塞，其底部設(shè)有中空的螺栓，并通過該螺栓與所述滲濾管相連。

所述過濾板上設(shè)有數(shù)個圓孔，且其上覆蓋有一層無紡布過濾網(wǎng)Ⅱ。

所述土壤礫石過濾層中土壤礫石的粒徑為5?mm~10?mm。

所述滲濾和淋溶試驗控水裝置包括設(shè)有刻度的控水瓶體；所述控水瓶體的瓶口設(shè)有乳膠塞Ⅳ，該乳膠塞Ⅳ上設(shè)有進水管；所述控水瓶體的側(cè)壁下部設(shè)有帶乳膠塞Ⅴ的進水口；所述乳膠塞Ⅴ上設(shè)有帶流量計Ⅱ的硬質(zhì)塑料管，該硬質(zhì)塑料管的末端與所述雙層有機玻璃桶相連。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、由于本實用新型中設(shè)有滲濾管，該滲濾管尾部設(shè)有起壓力平衡作用的增壓裝置，因此，當(dāng)用手捏憋吸耳球本體后打開活塞即可使空氣進入，從而自動提高滲濾管內(nèi)負壓，并通過螺栓的中空部分達到滲濾液的反吸，保證滲濾管內(nèi)能儲存足量的滲濾液水樣。

2、本實用新型在滲濾管和過濾板上均設(shè)有無紡布過濾網(wǎng)，因此，可以確保分析測試管內(nèi)獲得清澈的滲濾液或淋溶液水樣。

3、本實用新型中在每個滲濾管外設(shè)有一個儲存滲濾液或淋溶液的分析測試樣品采集裝置，因此，可方便水樣的測量和水質(zhì)電導(dǎo)率的測量。

4、本實用新型中分析測試樣品采集裝置上設(shè)有通氣管，可有效防止流入采集裝置內(nèi)的滲濾液或淋溶液水樣收到裝置內(nèi)負壓的影響，以及防止?jié)B濾液或淋溶液的蒸發(fā)。

5、本實用新型中雙層有機玻璃桶的外壁覆蓋有黑色紡布網(wǎng)，其雙層桶壁之間設(shè)有真空層，因此，不但在一定程度上避免太陽直射對土壤內(nèi)部層次結(jié)構(gòu)（包括有機質(zhì)、微生物群落、土層溫度、土壤pH值等）所造成的影響，而且提高模擬土壤層次結(jié)構(gòu)的真實性，從而提高模擬實際狀況的準(zhǔn)確性與便捷性。