一种放置式湿地土壤水采集、监测装置的制作方法

本实用新型涉及生态系统监测领域，特别是涉及一种放置式湿地土壤水采集、监测装置。

背景技术：

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，由水、土壤、生物要素耦合作用而形成的自然综合体，是具有多种功能的重要生态系统。其中水对湿地的形成与发育是最为关键的要素，水文情势制约着湿地各种物理、化学以及生物过程，而湿地水质严重影响着湿地各项功能的发挥。独特的与水有关的特性赋予了湿地区别于其他生态系统的特殊物理化学属性，对湿地生态系统起着决定性的控制作用，如地下水位变化对泥炭地碳循环的影响。湿地水文、水质监测和研究对湿地保护、管理和功能发挥以及生物多样性保护等各方面都有极其重要的意义。鉴于其重要性，湿地水文和水环境监测成为湿地保护、管理和科研中的重要内容，湿地土壤水作为湿地水资源的重要组成部分和水环境的重要影响环节，是湿地水监测的重要组成，但因其监测的不便性，没有如地表水那样高的监测强度，也因为监测和采样方法的限制，采样质量和监测效果急需提升和改善。

在野外监测中，最重要的是装置简单、便于观察，然而目前关于湿地土壤水的采集、监测，多采用低频率的临时采样和大型监测井，但是临时采样监测人为扰动影响大，大型监测井成本大、监测覆盖密度小，同时这两种方案较难满足多层次土壤水同时单独采样监测的需求。因此目前急需一种能够原位水位水质联合监测、多层次、简易高效、低成本的监测装置和方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种放置式湿地土壤水采集监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现高效简单、原位水位水质联合监测的方法。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种放置式湿地土壤水采集监测装置，包括帽盖、隔水管、集水管、蓄水管、底管，所述帽盖与隔水管可拆卸连接，监测装置由上到下依次可拆卸连接有隔水管、集水管、蓄水管、底管，所述隔水管的顶端开设有两个卡槽，所述卡槽上卡接有悬挂钩，所述隔水管的上部开设有通气孔，所述集水管上设有若干层集水槽。

优选的，所述集水管的集水槽各层平行设置，上下层的间距为5mm，每层集水槽缝隙宽度为0.5mm。

优选的，所述集水管的每层集水槽分3段，每段集水槽宽度夹角为90°，相邻两段集水槽之间的间距夹角为30°。

优选的，所述监测装置采用聚四氟乙烯材料制成。

优选的，所述帽盖内设有密封圈。

本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型通过组合不同的收集管长度和深度，以适应不同土壤层次的监测需求；本装置简单，通过组合数量不同的集水管可实现水位、水质两种监测需求，适用范围广，便于野外监测；本装置可以实现不同频次监测，也能满足在线连续动态监测需求，大大提升了监测精度；本装置在统一的组合设置下，可用于各监测点间同深度的精确对比分析；本装置材料用聚四氟乙烯材料加工，耐腐蚀性强、加工工艺要求低、简单便携、成本低，适宜大规模监测设置、长久定位监测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的水质监测装置组合结构示意图；

图2为本实用新型的水位监测装置组合结构示意图；

图3为本实用新型的分装结构示意图；

图4为本实用新型的集水槽的放大示意图a；

图5为本实用新型的集水槽的放大示意图b；

其中，1为帽盖，2为卡槽，3为悬挂钩，4为通气孔，5为隔水管，6为集水管，7为蓄水管，8为底管，9为集水槽，10为碎石子、沙子的混合物。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

参照图2-5，本实用新型提供一种放置式湿地土壤水采集监测装置，包括帽盖1、隔水管5、集水管6、底管8，所述帽盖1与隔水管5可拆卸连接，监测装置由上到下依次可拆卸连接有隔水管5、集水管6、底管8，所述隔水管5的顶端开设有两个卡槽2，所述卡槽2卡接有悬挂钩3，悬挂钩3上悬挂探头，探头悬置至接近底管8的位置，所述隔水管5的上部开设有通气孔4，所述通气孔4用于平衡内外压强，所述集水管6上设有若干层集水槽9，用于均匀地收集湿地土壤中的水体。

进一步的，所述集水管的集水槽各层平行设置，上下层的间距为5mm，每层集水槽缝隙宽度为0.5mm。

进一步的，所述集水管的每层集水槽分3段，每段集水槽宽度夹角为90°，相邻两段集水槽之间的间距夹角为30°。

进一步的，所述监测装置采用聚四氟乙烯材料制成，耐腐蚀性强、加工工艺要求低、简单便携、成本低，适应范围广。

进一步的，所述帽盖1内设有密封圈，防止外界杂物进入监测装置内，污染水体。

一种放置式湿地土壤水采集监测装置水位监测的应用方法，包括如下步骤：

步骤一、选择要监测的湿地土壤，依据监测的土体深度，准备一节隔水管5和若干节集水管6，并依次按照隔水管5、集水管6、底管8的顺序组装。

步骤二、用与监测装置外径一样的土钻，钻取用于安装装置的钻孔，钻孔深度依据监测方案设置的埋深；

步骤三、将监测装置按设计的深度沿钻孔垂直插入或打入，在隔水管5监测管与地表接触部分的缝隙用碎石子、沙子的混合物10敦实，此时钻孔内通过集水管6的集水槽9渗入到管内的水不是自然状态下的土壤水，使用抽提清除装置去除受安装扰动的水体后，将悬挂钩3卡接在隔水管5的卡槽2处，然后将探头悬挂固定在悬挂钩3，再将帽盖1加盖到隔水管5上，排除降雨水和刮风导致的杂质、树叶等杂物干扰，保证整个监测过程处于自然状态下；

步骤四、水位监测时，本装置的集水管6和底管8部分置于地表下，湿地土壤水通过集水槽9渗入到监测装置管内，按监测频率打开帽盖1测定水面高度，也可在帽盖1下悬垂无线水位监测探头，悬挂一段时间后，将水位监测探头取出，通过读取探头内存储卡的数据，即可获得连续获取水面高度变化数据。

实施例二

参照图1,3-5，本实用新型提供一种放置式湿地土壤水采集监测装置，包括帽盖1、隔水管5、集水管6、蓄水管7、底管8，所述帽盖1与隔水管5可拆卸连接，监测装置由上到下依次可拆卸连接有隔水管5、集水管6、蓄水管7、底管8，所述隔水管5的顶端开设有两个卡槽2，所述卡槽2卡接有悬挂钩3，悬挂钩3上悬挂探头，探头悬置至接近底管8的位置，所述隔水管5的上部开设有通气孔4，所述通气孔4用于平衡内外压强，所述集水管6上设有若干层集水槽9，用于均匀地收集湿地土壤中的水体。

进一步的，所述集水管的集水槽各层平行设置，上下层的间距为5mm，每层集水槽缝隙宽度为0.5mm。

进一步的，所述集水管的每层集水槽分3段，每段集水槽宽度夹角为90°，相邻两段集水槽之间的间距夹角为30°。

进一步的，所述监测装置采用聚四氟乙烯材料制成，耐腐蚀性强、加工工艺要求低、简单便携、成本低，适应范围广。

进一步的，所述帽盖1内设有密封圈，防止外界杂物进入监测装置内，污染水体。

一种放置式湿地土壤水采集监测装置水质监测的应用方法，包括如下步骤：

步骤一、选择要监测的湿地土壤，依据监测的土体深度，组合若干节隔水管5和一节集水管6，设置集水管6所在深度范围与所需监测的土层深度吻合，依次按照隔水管5、集水管6、蓄水管7、底管8的顺序组装；

步骤二、用与监测装置外径一样的土钻，钻取用于安装装置的钻孔，钻孔深度依据监测方案设置的埋深；

步骤三、将监测装置按设计的深度沿钻孔垂直插入或打入，在隔水管5监测管与地表接触部分的缝隙用碎石子、沙子10敦实，此时钻孔内通过集水管6的集水槽9渗入到管内的水不是自然状态下的土壤水，使用抽提清除装置去除受安装扰动的水体后，将悬挂钩3卡接在隔水管5的卡槽2处，然后将探头悬挂固定在悬挂钩3，再将帽盖1加盖到隔水管5上，排除降雨水和刮风导致的杂质、树叶等杂物干扰，保证整个监测过程处于自然状态下；

步骤四、水质监测时，根据监测需要，采集某一深度土层的土壤水，按监测频率打开装置，抽提清除装置中水体，静置10分钟后继续抽提清洗蓄水管7；静置30分钟后抽提经集水管6渗入的特定监测土层的新鲜土壤水，带回室内分析，或者配合水位监测结果，揭开帽盖1，悬垂固定水质在线监测探头于悬挂勾，连续动态监测某时段内特定土层土壤水的水质变化规律。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。