[發明專利]一種研究離子型稀土礦中氮素遷移轉化規律的試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201510965670.1
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105510553A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 劉祖文;張念;徐春燕;溫春輝;李啟慧;魏婷
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 劉喜蓮

技術領域

本發明涉及一種土壤入滲規律的試驗設備，特別涉及一種研究離子型稀土礦中氮 素遷移轉化規律的試驗裝置及方法。

背景技術

南方地區的離子型稀土礦區多為地勢高凸、地面坡度較大的丘陵地帶，浸礦劑硫 酸銨經礦山表面注入后，經過較長距離的遷移進入地下水層及周邊土壤環境中，為更真實 模擬這一遷移特點，實驗室需用柱體較長、外直徑較大、穩定性較好的土壤柱，經查閱相關 文獻及資料信息，發現鮮有這一領域的研究，更沒有符合相關實驗條件的裝備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種設計合理，使用方 便，研究離子型稀土礦中氮素遷移轉化規律的試驗裝置。

本發明另一個要解決的技術問題是提供一種使用研究離子型稀土礦中氮素遷移 轉化規律的試驗裝置的試驗方法。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本發明是一種研究 離子型稀土礦中氮素遷移轉化規律的試驗裝置，其特點是，包括氮素遷移裝置、定時供水裝 置和取樣器；所述的氮素遷移裝置包括鐵架臺和若干根盛裝土壤樣品的透明管柱，透明管 柱豎向裝在鐵架臺上，透明管柱的頂端裝有進水分配器，透明管柱的底部設有排水孔，排水 孔處裝有濾網，在每根透明管柱上均設有若干取樣孔，取樣孔沿透明管柱的軸線設置，透明 管柱最上方取樣孔對立面的管壁上設有排水閥；所述的定時供水裝置包括水泵和裝有土壤 淋溶液的水桶，水泵設有伸入水桶內的進水管和與氮素遷移裝置上的進水分配器相接的出 水管，水泵通過定時開關與外接電源相接。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述透明 管柱的底端開口處設有法蘭盤，所述透明管柱的下端開口處設有法蘭盤，鐵架臺上設有與 法蘭盤配合相接的法蘭板。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，法蘭盤與 法蘭板之間設有防水墊圈。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述的取 樣器為取樣勺，取樣勺的前端設有彎頭，彎頭的橫截面為三角形槽，取樣勺的后端設有手 柄。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述彎頭 的彎曲角度為30-60°。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述透明 管柱最下方的取樣孔與鐵架臺之間的距離為85-90mm，所述透明管柱的高度為100- 2000mm，取樣孔的孔徑為20-30mm。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述的透 明管柱設有四個，所述的排水閥設有兩個，所述的取樣孔設有7個，等間隔設置。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述排水 孔的下方設有排水收集槽。

本發明另一個要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本發明是一種 研究離子型稀土礦中氮素遷移轉化規律的試驗方法，其特點是，其步驟為，

（1）先將各種土壤樣品分別填裝入透明管柱內，填裝高度達到最上方取樣孔上方的45- 60mm處；

（2）根據試驗條件設置好水泵的轉速和定時開關的工作時間，啟動水泵，水桶中的土壤 淋溶液依次經進水管、水泵、出水管，進入進水分配器，并在進水分配器的作用下，均勻灑至 透明管柱內的土壤表層，隨土壤遷移至透明管柱底部的濾網處，從排水孔排至排水收集槽 中；

（3）每隔6天用取樣器從每個透明管柱的各取樣孔內取樣、測量銨態氮含量，然后對測 量數據進行匯總，分析NH4—N淋溶遷移規律。

本發明通過設透明管柱，外徑大、柱體長，取樣孔間隔遠，使研究離子型稀土礦山 中氮素沿土壤進行長距離淋溶遷移特征的可靠性大為增加；設進水分配器，保證了出水的 均勻分布；設濾網，阻斷了實驗過程中小粒徑土壤堵塞底部出水孔的可能性；設排水閥，根 據淹水條件下表層土壤積水高度不超過3m設計，便于輔助排去表層土壤多余積水，保證實 驗的順利進行。與現有技術相比，其設計合理，結構簡單，操作方便，提高了試驗的效果和效 率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是透明管柱的結構示意圖；

圖3是取樣器的結構示意圖；

圖4是A柱各取樣孔中土樣的NH4—N含量。

具體實施方式