本发明涉及土壤重金属监测技术领域,具体为一种重金属污染农田土壤液长期定位监测装置及系统。
背景技术:
我国农田土壤污染形势整体不容乐观,根据《全国土壤污染状况调查公报》显示,耕地土壤点位超标率为19.4%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%。如何长期、实时、快速监测土壤中重金属含量变化一直是困扰农田土壤修复发展的难题,现有技术中,一般通过采集器插入土壤中,并由土壤渗水,然后将浸出液取出,浸出液在取出的过程中容易将土壤连带进入,因而会影响最终测量的浸出液的精确度,为此我们提供一种重金属污染农田土壤液长期定位监测装置及系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
技术实现要素:
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种重金属污染农田土壤液长期定位监测装置,包括收集管、钻头、刻度板、收集装置、浮板与土壤液收集器,所述收集管的上端固定有支撑块,支撑块上设有收集装置,收集装置连接有浮板,浮板与土壤液收集器相连接,土壤液收集器位于收集管的内部,收集管的下端设有连接件,连接件的内部螺纹连接有钻头,收集管上活动套设有活动环,活动环上固定有刻度板,刻度板上设有刻度,当收集管插入地面后,刻度板在地面之上,因此可通过观察收集管上端所指的刻度板上的刻度来确定插入地面的深度,收集管的外表面不规则的开设有若干收集孔,因而土壤中的液体可从收集孔中流入至土壤液收集器的内部;
所述收集装置包括底板、顶板、收卷辊与卷绳,所述底板与支撑块相连接,底板的上表面设有第一连接杆,第一连接杆与顶板相连接,顶板与底板之间转动设有收卷辊,收卷辊的上端设有插轴,插轴贯穿顶板,其端部设有把手,收卷辊上绕设有卷绳,卷绳穿过底板,卷绳的端部设有浮板,浮板活动设置在土壤液收集器。
优选的,所述收集管的内侧下端焊接有内环,内环位于收集管与连接件相连接部分,内环上阵列开设有穿孔,多余的浸出液可从穿孔中排出,避免在收集管的内部聚集,造成收集管内部生锈。
优选的,所述钻头的上端设有螺纹杆,螺纹杆螺纹插设在连接件的内部,因而方便更换钻头,避免一体式结构。
优选的,所述底板的下表面焊接有导架,底板上开设有线槽,卷绳从线槽中穿过再穿过导架,然后其沿着底板的下表面中心向下延伸。
优选的,所述浮板的上表面中心设有活动块,活动块与卷绳的末端相连接。
优选的,所述土壤液收集器上设有挡环,收集管的内侧下端设有支撑环,当收集管位于收集管的内部,且其底部与内环相接触时,挡环可卡设在支撑环上。
优选的,所述土壤液收集器的上端设有第二连接杆,第二连接杆的末端设有插环,当土壤液收集器中盛满浸出液时,浮板位于土壤液收集器的顶部,此时活动块可贯穿插环。
优选的,一种重金属污染农田土壤液长期定位监测系统,包括以下步骤:
(1)向受重金属污染农田土壤中按照监测深度目的要求插入收集管;
(2)转动把手,收卷辊放出卷绳,同时受浮板的影响,浮板向下移动并带动土壤液收集器进入至收集管的内部直至其底部与内环相接触;
(3)活动环留在地面,收集管插入地面后,可观察刻度板上的刻度来记录收集管插入地面的深度;
(4)当收集完成后,反向转动把手,将土壤液收集器从收集管中取出,从而方便取出的土壤浸出液中重金属浓度和形态变化不会发生过大的误差。
本发明的有益效果:
1、本发明的有益效果是该方法可以实现农田土壤重金属浓度和形态变化的长期、原位、动态监测,保障了样品无扰动性;
2、本发明通过设计浮板结构,使得浸出液一直保持处于浮板下方,从而避免混入土壤造成数据发生误差;
3、本发明真实还原无扰动下重金属在土壤中的迁移、转化规律,并可以与在线检测设备进行耦合,实现实时在线监测,了解治理修复效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明结构示意图;
图2是本发明收卷装置示意图;
图3是本发明土壤液收集器示意图;
图4是本发明收集管剖视示意图。
图中:1收集管、11内环、12连接件、13支撑块、14支撑环、15收集孔、2钻头、21螺纹杆、3活动环、31刻度板、4收集装置、41底板、42导架、43第一连接杆、44顶板、45收卷辊、451卷绳、452把手、5浮板、51活动块、6土壤液收集器、61第二连接杆、62插环、63挡环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种重金属污染农田土壤液长期定位监测装置,包括收集管1、钻头2、刻度板31、收集装置4、浮板5与土壤液收集器6,收集管1的上端固定有支撑块13,支撑块13上设有收集装置4,收集装置4连接有浮板5,浮板5与土壤液收集器6相连接,土壤液收集器6位于收集管1的内部,收集管1的下端设有连接件12,连接件12的内部螺纹连接有钻头2,收集管1上活动套设有活动环3,活动环3上固定有刻度板31,刻度板31上设有刻度,当收集管1插入地面后,刻度板31在地面之上,因此可通过观察收集管1上端所指的刻度板31上的刻度来确定插入地面的深度,收集管1的外表面不规则的开设有若干收集孔15,因而土壤中的液体可从收集孔15中流入至土壤液收集器6的内部;
如图2所示,收集装置4包括底板41、顶板44、收卷辊45与卷绳451,底板41与支撑块13相连接,底板41的上表面设有第一连接杆4343,第一连接杆与顶板44相连接,顶板44与底板41之间转动设有收卷辊45,收卷辊45的上端设有插轴,插轴贯穿顶板44,其端部设有把手452,收卷辊45上绕设有卷绳451,卷绳451穿过底板41,卷绳451的端部设有浮板5,浮板5活动设置在土壤液收集器6。
如图4所示,收集管1的内侧下端焊接有内环11,内环11位于收集管1与连接件12相连接部分,内环11上阵列开设有穿孔,多余的浸出液可从穿孔中排出,避免在收集管1的内部聚集,造成收集管1内部生锈。
如图4所示,钻头2的上端设有螺纹杆21,螺纹杆21螺纹插设在连接件12的内部,因而方便更换钻头2,避免一体式结构。
如图2所示,底板41的下表面焊接有导架42,底板41上开设有线槽,卷绳451从线槽中穿过再穿过导架42,然后其沿着底板41的下表面中心向下延伸。
如图3所示,浮板5的上表面中心设有活动块51,活动块51与卷绳451的末端相连接。
如图3所示,土壤液收集器6上设有挡环63,收集管1的内侧下端设有支撑环14,当收集管1位于收集管1的内部,且其底部与内环11相接触时,挡环63可卡设在支撑环14上。
如图3所示,土壤液收集器6的上端设有第二连接杆61,第二连接杆61的末端设有插环62,当土壤液收集器6中盛满浸出液时,浮板5位于土壤液收集器6的顶部,此时活动块51可贯穿插环62。
一种重金属污染农田土壤液长期定位监测系统,包括以下步骤:
(1)向受重金属污染农田土壤中按照监测深度目的要求插入收集管1;
(2)转动把手452,收卷辊45放出卷绳451,同时受浮板5的影响,浮板5向下移动并带动土壤液收集器6进入至收集管1的内部直至其底部与内环11相接触;
(3)活动环3留在地面,收集管1插入地面后,可观察刻度板31上的刻度来记录收集管1插入地面的深度;
(4)当收集完成后,反向转动把手452,将土壤液收集器6从收集管1中取出,从而方便取出的土壤浸出液中重金属浓度和形态变化不会发生过大的误差。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。