CN109959772B - 土壤淋溶的原位监测试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤淋溶的原位监测试验装置及方法，所述装置包括用以接收淋滤液的接收盘、与接收盘底部连通的储液器、与储液器的底部连通的采样装置、用以向储液器内充气的充气装置、用以将储液器内的气体排出的排气管、时间记录仪以及用以控制充气装置、采样装置的控制器。本发明实现了野外灌溉或降雨渗入条件下的原位淋溶监测，通过采用特定的储液器储液体积和采样瓶容积，实现了对淋溶样品的定量收集和时间标定，能够获得淋溶溶质的浓度过程曲线，满足淋溶液指标动力学研究需要，而且，本发明自动化程度高，可满足长期自动监测的需求。

Description

土壤淋溶的原位监测试验装置及方法

技术领域

本发明涉及一种土壤检测试验装置及方法，具体地说是一种土壤淋溶的原位监测试验装置及方法。

背景技术

土壤是陆地生态系统组成的基本要素，也是人类赖以生存的物质基础，土壤环境状况直接关系到生态安全和农产品安全。土壤溶液是土壤中水分及其所含溶质的总称，主要包括无机离子、有机离子和聚合离子等。土壤溶液与固相部分紧密接触，并与固相表面保持动态平衡，在一段时间的灌溉和降雨渗入条件下，土壤溶液中溶质成分及浓度的变化过程的研究，对农业灌溉排水、污染控制及土地状况改良等具有指导性作用。

目前，现有的土壤淋溶液采集方法是待储液器中溶液收集到一定量后，用泵将其抽入样品瓶，在收集以及抽取的过程中，没有对淋溶液进行规范的连续性的记录、保存和监测，无法实现野外灌溉或降雨渗入条件下淋溶样品的时间标定和定量收集。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种土壤淋溶的原位监测试验装置，以解决现有装置无法实现野外灌溉或降雨渗入条件下淋溶样品的时间标定和定量收集的问题。

本发明的目的之二就是提供一种土壤淋溶的原位监测试验方法，以实现野外灌溉或降雨渗入条件下对淋溶过程进行规范的连续性监测，并对淋溶液进行定量收集和时间标定。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种土壤淋溶的原位监测试验装置，包括用以接收淋滤液的接收盘、通过连接管与接收盘底部连通的储液器、与储液器的底部连通的采样装置、用以向储液器内充气的充气装置、用以将储液器内的气体排出的排气管、用以记录储液器内排液活塞开始上浮时所对应时间的时间记录仪以及用以控制充气装置和采样装置的控制器；

所述储液器包括筒体、设置在筒体内的隔挡板和排液活塞、以及设置在筒体侧壁上用以监测筒体内液面高度的高液位传感器和低液位传感器，所述隔挡板下方的筒体为集液段，所述排液活塞可在集液段内往复运动，所述排液活塞将集液段分隔成两部分，上部为气体腔，下部为液体腔，所述高液位传感器和所述低液位传感器均与所述控制器电连接，所述排气管、所述充气装置分别与所述气体腔连通；

所述采样装置包括旋转托盘、设置在旋转托盘上的若干样品瓶、一端与储液器的液体腔相连的采样导管、设置在采样导管另一端的注液针头和排气针头、用以驱动注液针头和排气针头升降的升降驱动器和用以驱动旋转托盘旋转的旋转驱动器，所述升降驱动器和所述旋转驱动器均与所述控制器电连接；

所述样品瓶的容积V₂与所述储液器的存储体积V₁相等，V₁和V₂按照如下步骤计算：

根据试验场地条件，利用达西定律及水文地质经验参数计算设定时间段内接收盘上方土体中的滤液渗流量，确定V₁的数值范围；

采用环刀法对试验场地土壤孔隙度进行测量，测算出试验场地的平均孔隙度，进而计算出孔

隙体积V_v，根据V_v＝N*V₂，N为8～15之间的整数，确定V₂的数值范围；

取V₁的数值范围和V₂的数值范围的交集作为V₁和V₂的取值范围。

所述接收盘包括漏斗状盘体和设置在盘体上的过滤层，所述盘体的底端通过连接管与所述筒体的底部连通，在所述连接管上设有向筒体流通的单向阀；所述过滤层包括设置在盘体盘口处的过滤板和设置在过滤板下方的石英砂层，在所述石英砂层的上下两面分别设有纱网。

所述排气管包括管体、设置在管体内部的排气活塞和硬质支杆，所述管体的底部穿过所述隔挡板插入所述气体腔内，在所述管体上设有膨胀部，所述排气活塞位于膨胀部的上方，且可在管体内往复滑动，所述硬质支杆的上端连接在排气活塞上，所述硬质支杆的下端连接到所述排液活塞上。

所述充气装置包括充气管和充气泵，所述充气管的一端与充气泵相连，所述充气管的另一端伸入所述气体腔内，所述充气泵与所述控制器电连接。

一种土壤淋溶的原位监测试验方法，包括如下步骤：

1)布置如上所述的土壤淋溶的原位监测试验装置，在选定试验场地挖掘土方，形成坑槽，在坑槽的侧壁上水平挖掘，形成洞槽，将接收盘设置在洞槽内，用以接收土壤淋溶液，储液器设置在坑槽内，筒体的顶部伸出地面，筒体的集液段低于接收盘的底端，采样装置、充气装置和时间记录仪位于地面上方；分层回填挖出的土壤，逐层压实，完成试验装置的布置，开始试验，淋溶液穿过土层后落入接收盘中；

2)接收盘中的淋溶液经连接管流入筒体的液体腔，排液活塞随着液体腔内淋溶液的增多而上浮，时间记录仪记录排液活塞开始上浮时的时间；

3)当筒体内淋溶液的液面到达高液位线位置时，高液位传感器向控制器发送信号，控制器启动充气装置，向筒体的气体腔内充气，与此同时，旋转驱动器动作，驱动旋转托盘转动至一个空样品瓶的上方，随后，升降驱动器动作，驱动注液针头和排气针头下降并插入样品瓶；排液活塞受气体腔内的气体压迫向下移动，将其下方的淋溶液压入采样导管，进而进入样品瓶中，液体腔内淋溶液的液面逐渐下降；

4)当筒体内淋溶液的液面降至低液位线位置时，低液位传感器向控制器发送信号，控制器关闭充气装置，升降驱动器反向动作，将注液针头和排气针头从样品瓶中拔出，完成一瓶样品的采集；此时，排气管打开，气体腔内的气体经排气管外排，排液活塞上部气压减小，再次上移，直至回复至初始位置，排气管关闭，排气过程结束；

5)重复步骤2)～4)，即实现多个淋溶液样品的定量收集和时间标定。

样品收集完毕后，计算每个样品中的溶质浓度，并结合时间记录仪记录的时间点，得到淋溶溶质的浓度过程曲线。

所述排气管包括管体、设置在管体内部的排气活塞和硬质支杆，所述管体的底部穿过所述隔挡板插入所述气体腔内，在所述管体上设有膨胀部，所述排气活塞位于膨胀部的上方，且可在管体内往复滑动，所述硬质支杆的上端连接在排气活塞上，所述硬质支杆的下端连接到所述排液活塞上；

排液活塞下移时，硬质支杆带动排气活塞向下移动；当液体腔内淋溶液的液面降至低液位线，完成一瓶样品的采集时，排气管的排气活塞下移至膨胀部，气体腔内的气体经排气活塞与膨胀部侧壁之间的缝隙外排，排液活塞上部气压减小，再次上移，并推动硬质支杆和排气活塞上移，直至排气活塞越过膨胀部，排气过程结束。

本发明实现了野外灌溉或降雨渗入条件下的原位淋溶监测，通过采用特定的储液器储液体积和采样瓶容积，实现了对淋溶样品的定量收集和时间标定，能够获得淋溶溶质的浓度过程曲线，满足淋溶液指标动力学研究需要，而且，本发明自动化程度高，可满足长期自动监测的需求。

本发明所使用的试验装置结构设计巧妙，可有效避免土壤淋溶液与空气的长期接触，可避免还原性敏感指标的氧化、沉淀，保证收集的淋溶液组成的真实性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是排气管的局部放大图。

图3是采样装置的结构示意图。

图4是释出DOC随时间累积关系图。

图中：1、接收盘，2、支架，3、石英砂层，4、纱网，5、连接管，6、单向阀，7、筒体，8、隔挡板，9、排液活塞，10、低液位传感器，11、高液位传感器，12、导线，13、控制器，14、充气泵，15、充气管，16、采样导管，17、采样装置，17-1、导向立杆，17-2、旋转托盘，17-3、样品瓶槽，17-4、注液针头，17-5、排气针头，18、排气管，18-1、排气活塞，18-2、膨胀部，18-3、硬质支杆。

具体实施方式

实施例1：土壤淋溶的原位监测试验装置。

本发明的装置主要包括接收盘1、储液器、排气管18、采样装置17、充气装置、时间记录仪和控制器13等部分。

接收盘1用以接收土壤淋滤液，并对其进行初步过滤。接收盘1包括漏斗状的盘体、设置在盘口处的过滤板、设置在过滤板下方的两层尼龙纱网4以及设置在两层尼龙纱网4之间的石英砂层3。过滤板的板体向盘体底部凹陷，尼龙纱网4为100目的尼龙纱网，石英砂层3中的石英砂粒径为40～60目。过滤板、纱网4、石英砂层3共同构成过滤层，对淋滤液起到初步过滤的作用，防止大颗粒物进入连接管5造成堵塞。接收盘1能够大面积的收集淋滤液，且淋滤液会顺着盘体漏斗状坡度快速的向下流动，然后经过底部的连接管5流入储液器中。

储液器是在筒体7的内部固定设置隔挡板8，将筒体7的下部与外界空气隔开，形成集液段。在筒体7的集液段内滑动设置有排液活塞9，排液活塞9的底部向下凸，形成与筒体的弧形底面形状接近的弧面，当排液活塞9下移至底部时，其下凸的弧面与筒体的底面基本吻合，且留有缝隙，以便淋溶液流入。排液活塞9将集液段分成上、下两部分，上部为气体腔，下部为液体腔，排液活塞9上下移动，气体腔和液体腔的体积随之变化。筒体7是采用有机玻璃制作而成的柱状容器，其底部(液体腔)通过连接管5与接收盘1的底部连通，在连接管5上，靠近储液器的位置设有单向阀6，单向阀6只允许淋溶液从接收盘1向储液器方向单向流动。在筒体7集液段的侧壁上设置有上、下两个非接触式液位传感器，一个为高液位传感器11，另一个为低液位传感器10，两个液位传感器分别通过导线12与控制器13电连接，用以监测筒体7内的液面高度。

充气装置包括充气管15和充气泵14，充气管15的一端穿过隔挡板8，进入隔挡板8与排液活塞9之间的气体腔内，充气管15与隔挡板8之间为无缝密封连接，充气管15的另一端与充气泵14相连，充气泵14与控制器13电连接。当高液位检测器检测到筒体7内的液面升至高液位线位置时，向控制器13发送信号，控制器13闭合继电器，启动充气泵14，由充气管15往筒体7的气体腔内充气；当低液位检测器检测到筒体7内的液面降至低液位线位置时，向控制器13发送信号，控制器13断开继电器，关闭充气泵14。

如图2所示，排气管18包括管体、设置在管体内部的排气活塞18-1和硬质支杆18-3。管体的底端穿过隔挡板8，进入隔挡板8与排液活塞9之间的气体腔中，在管体上设有膨胀部18-2，与排气活塞18-1配合实现排气。排气活塞18-1位于膨胀部18-2的上方，且可在管体内上下往复移动，当排气活塞18-1移动至膨胀部18-2时，气体腔内的气体从排气活塞18-1与膨胀部18-2侧壁之间的缝隙排出。硬质支杆18-3的上端连接在排气活塞18-1上，下端连接到排液活塞9上，由此实现排气活塞18-1和排液活塞9的同步移动，即排液活塞9在筒体7内上下移动，通过硬质支杆18-3带动排气活塞18-1在管体内上下移动。

如图3所示，采样装置17包括设置在底座上的旋转托盘17-2、设置在旋转托盘17-2上的若干样品瓶、一端与储液器的液体腔相连的采样导管16、设置在采样导管16另一端的注液针头17-4和排气针头17-5、用以驱动注液针头17-4和排气针头17-5升降的升降驱动器和用以驱动旋转托盘17-2旋转的旋转驱动器，升降驱动器和旋转驱动器均与控制器电连接。采样导管16为硅胶导管，硅胶导管的末端依次穿过隔挡板8和排液活塞9，伸入到筒体7的液体腔内，采样导管16与隔挡板8之间、采样导管16与排液活塞9之间均为无缝密封连接。样品瓶设置在旋转托盘17-2上的样品瓶槽17-3中，样品瓶是带有盖子的棕色样品瓶，贴有编号，盖子为开孔的拧盖，含有硅胶隔垫，瓶中预先充入常压的氮气。注液针头17-4的上部与采样导管16连通且密封连接，注液针头17-4的尖部朝下，排气针头17-5与注液针头17-4并排设置，且注液针头17-4的尖部长于排气针头17-5的尖部，在通过注液针头向样品瓶中注液时，瓶内的氮气通过排气针头外排。升降驱动器驱动注液针头17-4和排气针头17-5升降，以将针头插入样品瓶或从样品瓶中拔出。在底座上设有导向立杆17-1，在导向立杆上滑动设置有支撑杆，硅胶导管的设置有注液针头17-4的一端夹设在支撑杆的端部，升降驱动器驱动支撑杆沿导向立杆17-1上下滑动，进而实现注液针头17-4和排气针头17-5的升降。

样品瓶的溶积V₂与储液器的存储体积(即高液位线与低液位线之间的筒体体积)V₁相等，V₁和V₂按照如下步骤计算：

根据试验场地条件，利用达西定律及水文地质经验参数计算收集端滤液流量，估算储液器的存储体积V₁(筒体高液位线与低液位线之间的体积)。

达西定律：在某一时段t内，水从土体中流过的渗流量Q与过水断面面积A和土体两端测压管中的水位差Δh成正比，与土体在测压管间的距离L成反比，即

q是单位时间渗流量，I是水力坡度，K是渗透系数。

以华北研究区试验场地土壤为例，渗透系数K经验取值范围6×10^-7～6×10^-6m/s，取为3×10^-6m/s，接收盘口径为0.15m时，A＝π(0.15/2)²，设定时间维度t为0.2h—1h范围，水力坡度I取1，根据q＝KIA(m³/s)，V₁＝Q＝qt计算，得到储液器的存储体积V₁的数值范围是38～190mL。

根据淋溶渗滤段的柱形土体孔隙体积和约定倍数关系，估算样品瓶容积V₂。

土壤孔隙度：土壤中全部孔隙容积占土体容积的百分比称为土壤孔隙度。

为保证能对淋溶液溶质浓度变化动态的精细捕捉，对样品瓶容积V₂进行设定，设置1孔隙体积1V_v约等于N个(N为8-15间的整数)采样瓶体积V₂。

采用环刀法对选定试验场地的土壤孔隙度进行测量，具体是：在坑槽的一侧挖垂面后，在预设淋滤深度范围内的土层由上到下用环刀在每层的中部采样，根据烘干法(土壤湿度称重法)测算出其平均孔隙率n，计算出V_v，进而确定V₂的可选范围。

设环刀重量m₁，体积V，取样后称重m₂，105℃烘干到恒重后质量m₃，土体干密度ρ_d取经验值1.5g/cm³，土壤孔隙度n根据如下公式计算得到：

式中：

V_v为孔隙体积；

V_s为土粒体积，V_v和V_s组成总体积V(也为环刀体积)；

m_s为环刀内土粒质量；

ρ_s土粒密度，一般为2.65～2.76，这里取经验值；

m₁环刀质量；

m₂环刀取样后称重；

ω为土壤含水率，另外用小铝盒采样利用烘干法测得，m'₁为小铝盒质量，m'₂为采样后质量，

m'₃为105℃烘干到恒重后质量。

以华北研究区试验场地土壤为例，先采用环刀法计算得到孔隙率n约为41％。若接收盘口径为15cm，埋深设为30cm(淋滤深度)，那么V_v＝n×V＝41％×(π×10²×20)≈2172mL，V₂的可选范围为145～270mL比较适宜。

综合V₁的取值范围38～190mL和V₂的取值范围145～270mL，为便于样品收集的计时标定控制，取两者的交集，即145～190mL为最佳范围，由此确定储液器和样品瓶的规格。

实施例2：土壤淋溶的原位监测试验方法。

本发明的土壤淋溶的原位监测试验方法，包括如下步骤：

1)在选定试验场地，挖掘土方，形坑槽，挖出的土壤分层堆放，以便于分层回填；在坑槽的侧壁上，距离地表30cm(具体根据实际需要设定)处，水平挖掘，形成长方体的洞槽。在洞槽内放置一个空心立体网支架，支架带有四角高度调节螺丝、水平及侧向准确定位调节螺丝，根据实际需要调节支架的大小和位置，使支架能对洞槽上方的土体起到一定的承托作用。将接收盘放进洞槽内的支架上，接收盘用以接收土壤淋溶液，并对其进行初步过滤。

2)在坑槽内放入储液器，使储液器筒体的顶部伸出地面，筒体的集液段低于接收盘的底端，将筒体的气体腔与排气管、充气管分别连接；将筒体的液体腔与采样导管连接，控制器、采样装置、时间记录仪均位于地面上方。

3)分层回填步骤1)中挖出的土壤，逐层压实，尽量使回填后的土壤恢复原状，完成试验装置的布置，开始试验(灌溉或降雨)，淋溶液穿过土层后不断落入接收盘中。

4)经接收盘接收并初步过滤后的淋溶液通过连接管不断进入筒体的液体腔内，液面逐渐上升，排液活塞随着筒体内淋溶液的增多而上浮，时间记录仪记录排液活塞开始上浮的瞬时时间(此过程中，液体腔体积逐渐增大，气体腔体积逐渐减小)。在排液活塞向上移动的同时，排气管内的硬质支杆在排液活塞的作用下推动排气活塞向上移动。

5)当筒体内的液面上升至高液位线位置时，高液位传感器向控制器发送信号，控制器闭合继电器，充气泵开启，经充气管向筒体的气体腔内充气，与此同时，旋转驱动器动作，驱动旋转托盘转动至一个空样品瓶的上方(旋转驱动器每次动作只前进一个样品瓶的距离)，之后，升降驱动器动作，驱动注液针头和排气针头下降并插入其下方的样品瓶中；排液活塞受到气体压力后开始向下移动(此过程气体腔体积逐渐增大，液体腔体积逐渐减小)，对其下方的淋溶液施加压力，由此将淋溶液压入采样导管(由于连接管上设有单向阀，淋溶液无法返回接收盘，只能进入导管中)，进而进入样品瓶中，筒体内的液面逐渐下降。在排液活塞下移的同时，硬质支杆带动排气活塞向下移动。

6)当筒体内的液面降低到低液位线位置时，低液位传感器向控制器发送信号，控制器断开继电器，充气泵关闭，升降驱动器反向动作，将注液针头和排气针头从样品瓶中拔出，完成一瓶样品的采集。此时，排气活塞下移至膨胀部，气体腔内的气体开始从排气活塞与膨胀部侧壁之间的缝隙处外排，排液活塞上部气压减小，再次上移(此过程中，液体腔体积逐渐增大，气体腔体积逐渐减小)，并推动硬质支杆和排气活塞上移，直至排气活塞越过膨胀部，排气过程结束。

7)重复步骤4)～6)，即实现无氧条件下多个淋溶液样品的定量收集和时间标定。

样品收集完毕后，对时间标定样品进行目标物浓度化学测量，并结合时间记录仪记录的时间点，得到淋溶目标物的浓度随时间变化过程曲线。

以河北沧州周边农田耕种区为例，采用上述装置和方法进行了土壤淋溶的原位监测试验，图4为采集的淋溶液样品进行土壤溶解性有机碳(DOC)分析，并根据数据绘制得到的DOC浓度随时间的变化过程曲线图(图中以DOC质量随时间的累积关系表示)。从图中可以看出，经过一段时间达到稳定后，在很长的一段淋滤时间里，土壤溶解性有机碳DOC是处于源源不断的缓慢释放的过程的。故而可见，利用本发明的装置和方法，可以得到连续时间标定的样品，有效展现淋溶溶质的动态变化过程。

Claims (8)

1.一种土壤淋溶的原位监测试验装置，其特征是，包括用以接收淋滤液的接收盘、通过连接管与接收盘底部连通的储液器、与储液器的底部连通的采样装置、用以向储液器内充气的充气装置、用以将储液器内的气体排出的排气管、用以记录储液器内排液活塞开始上浮时所对应时间的时间记录仪以及用以控制充气装置和采样装置的控制器；

所述储液器包括筒体、设置在筒体内的隔挡板和排液活塞、以及设置在筒体侧壁上用以监测筒体内液面高度的高液位传感器和低液位传感器，所述隔挡板下方的筒体为集液段，所述排液活塞可在集液段内往复运动，所述排液活塞将集液段分隔成两部分，上部为气体腔，下部为液体腔，所述高液位传感器和所述低液位传感器均与所述控制器电连接，所述排气管、所述充气装置分别与所述气体腔连通；

所述排气管包括管体、设置在管体内部的排气活塞和硬质支杆，所述管体的底部穿过所述隔挡板插入所述气体腔内，在所述管体上设有膨胀部，所述排气活塞位于膨胀部的上方，且可在管体内往复滑动，所述硬质支杆的上端连接在排气活塞上，所述硬质支杆的下端连接到所述排液活塞上；

所述采样装置包括旋转托盘、设置在旋转托盘上的若干样品瓶、一端与储液器的液体腔相连的采样导管、设置在采样导管另一端的注液针头和排气针头、用以驱动注液针头和排气针头升降的升降驱动器和用以驱动旋转托盘旋转的旋转驱动器，所述升降驱动器和所述旋转驱动器均与所述控制器电连接；

所述样品瓶的容积V₂与所述储液器的存储体积V₁相等，V₁和V₂按照如下步骤计算：

根据试验场地条件，利用达西定律及水文地质经验参数计算设定时间段内接收盘上方土体中的滤液渗流量，确定V₁的数值范围；

采用环刀法对试验场地土壤孔隙度进行测量，测算出试验场地的平均孔隙度，进而计算出淋溶渗滤段柱形土体的孔隙体积V_v，根据V_v=N*V₂，N为8~15之间的整数，确定V₂的数值范围；

取V₁的数值范围和V₂的数值范围的交集作为V₁和V₂的取值范围。

2.根据权利要求1所述的土壤淋溶的原位监测试验装置，其特征是，所述接收盘包括漏斗状盘体和设置在盘体上的过滤层，所述盘体的底端通过连接管与所述筒体的底部连通，在所述连接管上设有向筒体流通的单向阀；所述过滤层包括设置在盘体盘口处的过滤板和设置在过滤板下方的石英砂层，在所述石英砂层的上下两面分别设有纱网。

3.根据权利要求1所述的土壤淋溶的原位监测试验装置，其特征是，所述充气装置包括充气管和充气泵，所述充气管的一端与充气泵相连，所述充气管的另一端伸入所述气体腔内，所述充气泵与所述控制器电连接。

4.一种土壤淋溶的原位监测试验方法，其特征是，包括如下步骤：

1）布置权利要求1所述的土壤淋溶的原位监测试验装置，在选定试验场地挖掘土方，形成坑槽，在坑槽的侧壁上水平挖掘，形成洞槽，将接收盘设置在洞槽内，用以接收土壤淋溶液，储液器设置在坑槽内，筒体的顶部伸出地面，筒体的集液段低于接收盘的底端，采样装置、充气装置和时间记录仪位于地面上方；分层回填挖出的土壤，逐层压实，完成试验装置的布置，开始试验，淋溶液穿过土层后落入接收盘中；

2）接收盘中的淋溶液经连接管流入筒体的液体腔，排液活塞随着液体腔内淋溶液的增多而上浮，时间记录仪记录排液活塞开始上浮时的时间；

3）当筒体内淋溶液的液面到达高液位线位置时，高液位传感器向控制器发送信号，控制器启动充气装置，向筒体的气体腔内充气，与此同时，旋转驱动器动作，驱动旋转托盘转动至一个空样品瓶的上方，随后，升降驱动器动作，驱动注液针头和排气针头下降并插入样品瓶；排液活塞受气体腔内的气体压迫向下移动，将其下方的淋溶液压入采样导管，进而进入样品瓶中，液体腔内淋溶液的液面逐渐下降；

4）当筒体内淋溶液的液面降至低液位线位置时，低液位传感器向控制器发送信号，控制器关闭充气装置，升降驱动器反向动作，将注液针头和排气针头从样品瓶中拔出，完成一瓶样品的采集；此时，排气管打开，气体腔内的气体经排气管外排，排液活塞上部气压减小，再次上移，直至回复至初始位置，排气管关闭，排气过程结束；

5）重复步骤2）~4），即实现多个淋溶液样品的定量收集和时间标定。

5.根据权利要求4所述的土壤淋溶的原位监测试验方法，其特征是，样品收集完毕后，计算每个样品中的溶质浓度，并结合时间记录仪记录的时间点，得到淋溶溶质的浓度过程曲线。

6.根据权利要求4所述的土壤淋溶的原位监测试验方法，其特征是，所述接收盘包括漏斗状盘体和设置在盘体上的过滤层，淋溶液先经过滤层过滤后再经连接管流入筒体的液体腔；所述过滤层包括设置在盘体盘口处的过滤板和设置在过滤板下方的石英砂层，在所述石英砂层的上下两面分别设有纱网。

7.根据权利要求4所述的土壤淋溶的原位监测试验方法，其特征是，所述排气管包括管体、设置在管体内部的排气活塞和硬质支杆，所述管体的底部穿过所述隔挡板插入所述气体腔内，在所述管体上设有膨胀部，所述排气活塞位于膨胀部的上方，且可在管体内往复滑动，所述硬质支杆的上端连接在排气活塞上，所述硬质支杆的下端连接到所述排液活塞上；

排液活塞下移时，硬质支杆带动排气活塞向下移动；当液体腔内淋溶液的液面降至低液位线，完成一瓶样品的采集时，排气管的排气活塞下移至膨胀部，气体腔内的气体经排气活塞与膨胀部侧壁之间的缝隙外排，排液活塞上部气压减小，再次上移，并推动硬质支杆和排气活塞上移，直至排气活塞越过膨胀部，排气过程结束。

8.根据权利要求4所述的土壤淋溶的原位监测试验方法，其特征是，所述充气装置包括充气管和充气泵，所述充气管的一端与充气泵相连，所述充气管的另一端伸入所述气体腔内，所述充气泵与所述控制器电连接。

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