CN210136100U - 土壤渗透液硝态氮收集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种土壤渗透液硝态氮收集器，属于土壤监测设备领域。收集器由前尖端、收集板及把手构成。前尖端为实心耐磨抗压耐腐蚀材料制成，呈弧形逐渐变小、变尖；收集板两侧呈菱角，收集板中空，由耐磨抗压耐腐蚀材料制成；收集板上表面为可活动板面，可拆装，便于清洗收集板内部泥沙和更换收集板内部填充的阴离子交换树脂，收集板内部有4层阴离子交换树脂，每层厚度相同，收集板下表面与收集板四周铸造成一体；收集器把手呈半弧形，中空，与收集板连为一体。本实用新型结构简单，携带方便，未改变或破坏收集器上方原状土壤，可有效收集原状土壤渗透液中硝态氮，且无需用电，可在无电力的野外应用，应用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤监测设备领域领域，特别是涉及一种土壤渗透液硝态氮收集器。
背景技术
硝态氮是植物主要吸收利用的矿质氮。由于降雨、灌溉、氮肥施用及频繁耕作等因素影响，土壤表层的硝态氮不同程度的向下层迁移，部分超出了作物根系吸收范围，变成无效氮。土壤硝态氮在土壤剖面的过量富集，也直接导致土壤次生盐渍化、养分供应失衡、结构破坏等一系列问题。在灌溉区和多雨地区，土壤硝态氮会随土壤渗透液进入深层土壤，造成地下水污染。土壤水分向下渗透速度是硝态氮向深层土壤迁移的关键因素，因此研究土壤渗透液中硝态氮含量和积累量已成为植物氮素营养、土壤科学及环境科学研究关注的焦点。要了解土壤渗透液中硝态氮状况，需要在原状土壤中有效收集到其渗透液的硝酸盐。已有专利CN201820851046.8尽管可以自动收集土壤渗透液和计算土壤硝态氮淋溶量，但该专利技术复杂、装置结构复杂，成本较高，需在供电情况下方可使用，因此使用范围极为有限。
离子交换树脂的交换官能团能在水溶液中离解出一些阳离子或阴离子，同时吸附溶液中原有的其他阳离子或阴离子，因此阴离子交换树脂可以将溶液中的NO-3、NO-2固定在树脂中带正电荷的官能团上，从而增强他们的稳定性。并且NO-3、NO-2可以被中性盐溶液重新浸提到溶液中，测定其浓度后可计算得到离子交换树脂交换硝态氮的量。本实用专利采用阴离子交换树脂对土壤硝态氮进行原位固定收集，可以较为准确地反映土壤硝态氮的迁移、淋溶和转化等动力特性。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
实用新型内容
本实用新型目的在于提出一种土壤渗透液硝态氮收集器，以解决上述现有技术存在的装置结构复杂，成本较高，需在供电情况下使用的技术问题。
为此，本实用新型提出以下方案。
一种土壤渗透液硝态氮收集器，所述收集器由前尖端、收集板及把手构成；其中，收集板一端和前尖端连接，另一端和把手连接。
优选地，所述收集器前尖端为实心耐磨抗压耐腐蚀材料制成，呈弧形逐渐变尖。
优选地，所述收集板两侧呈菱角，收集板中空，内空长15cm，内空宽10cm，内空高2.5cm，由耐磨抗压耐腐蚀材料制成。
优选地，所述收集板上表面为可活动板面，可拆装。
优选地，所述上表面呈波浪纹凹凸状，凹沟深0.4-0.8cm。
优选地，所述收集板的上表面均匀分布有直径0.2cm圆孔，圆孔之间距离0.05-0.2cm。
优选地，所述收集板内部装有4层阴离子交换树脂，阴离子交换树脂尺寸均为长15cm，宽10cm；底层为1块阴离子交换树脂；第二层由2块阴离子交换树脂排列而成；第三层由6块阴离子交换树脂排列而成；顶层由10块阴离子交换树脂排列而成；每块阴离子交换树脂用300-500目尼龙网布包裹。
优选地，收集板内部安装的阴离子交换树脂为IRA402型强碱型阴离子交换树脂。
优选地，收集板下表面与收集板四周铸造成一体，收集板下表面均匀分布有10个直径0.5cm圆孔。
优选地，所述把手呈半弧形，中空，并与收集板连为一体。
本实用新型与现有技术对比的有益效果包括：
1.本实用新型结构简单，携带方便，无需用电，可在无电力的野外应用，应用范围广。
2.本实用新型通过土壤侧面挖坑安装收集器，未改变或破坏收集器上方原状土壤，可有效收集原状土壤渗透液中硝态氮。
3.本实用新型收集器较薄，前端和两侧略尖，在软质土层用手抓住把手插入即可，在硬质或含石砂土层，只需挖一小穴即可安装，适用于各类土壤。收集器带有把手，收集器插入土壤或从土壤拉出时较为方便。
附图说明
图1是本实用新型土壤渗透液硝态氮收集器的上表面图。
图2是本实用新型土壤渗透液硝态氮收集器的下表面图。
其中，1、4为把手，2为收集板，3、6为前尖端，5为圆孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。
实施例1
一种土壤渗透液硝态氮收集器，由前尖端3、收集板2及把手1构成；其中，收集板一端和前尖端连接，另一端和把手连接。
收集器前尖端3为实心耐磨抗压耐腐蚀材料制成，呈弧形逐渐变小、变尖。便于轻松将收集器插入土壤横截面。
收集板两侧呈菱角，收集板2中空，内空长15cm，内空宽10cm，内空高2.5cm，由耐磨抗压耐腐蚀材料制成。
收集板上表面为可活动板面，可拆装，便于清洗收集板内部泥沙和更换收集板内部填充的阴离子交换树脂；收集板上表面呈波浪纹凹凸状，凹沟深0.5cm；收集板的上表面均匀分布有直径0.2cm圆孔，圆孔之间距离0.1-0.15cm。
集板内部装有4层阴离子交换树脂，阴离子交换树脂尺寸均为长15cm，宽10cm；底层为1块阴离子交换树脂；第二层由2块阴离子交换树脂排列而成；第三层由6块阴离子交换树脂排列而成；顶层由10块阴离子交换树脂排列而成；每块阴离子交换树脂用400目尼龙网布包裹。
所述阴离子交换树脂为IRA402型强碱型阴离子交换树脂。
收集板下表面与收集板四周铸造成一体，收集板下表面均匀分布有10个直径0.5cm圆孔5。
收集器把手1呈半弧形，中空，与收集板2连为一体。便于将收集器插入土壤横截面和便于将收集器取出。
实施例2
一种土壤渗透液硝态氮收集器，由前尖端3、收集板2及把手1构成；其中，收集板一端和前尖端连接，另一端和把手连接。
收集器前尖端3为实心耐磨抗压耐腐蚀材料制成，呈弧形逐渐变小、变尖。便于轻松将收集器插入土壤横截面。
收集板两侧呈菱角，收集板2中空，内空长15cm，内空宽10cm，内空高2.5cm，由耐磨抗压耐腐蚀材料制成。
收集板上表面为可活动板面，可拆装，便于清洗收集板内部泥沙和更换收集板内部填充的阴离子交换树脂；收集板上表面呈波浪纹凹凸状，凹沟深0.4cm；收集板的上表面均匀分布有直径0.2cm圆孔，圆孔之间距离0.05-0.1cm。
集板内部装有4层阴离子交换树脂，阴离子交换树脂尺寸均为长15cm，宽10cm；底层为1块阴离子交换树脂；第二层由2块阴离子交换树脂排列而成；第三层由6块阴离子交换树脂排列而成；顶层由10块阴离子交换树脂排列而成；每块阴离子交换树脂用300目尼龙网布包裹。
所述阴离子交换树脂为IRA402型强碱型阴离子交换树脂。
收集板下表面与收集板四周铸造成一体，收集板下表面均匀分布有10个直径0.5cm圆孔5。
收集器把手1呈半弧形，中空，与收集板2连为一体。便于将收集器插入土壤横截面和便于将收集器取出。
实施例3
一种土壤渗透液硝态氮收集器，由前尖端3、收集板2及把手1构成；其中，收集板一端和前尖端连接，另一端和把手连接。
收集器前尖端3为实心耐磨抗压耐腐蚀材料制成，呈弧形逐渐变小、变尖。便于轻松将收集器插入土壤横截面。
收集板两侧呈菱角，收集板2中空，内空长15cm，内空宽10cm，内空高2.5cm，由耐磨抗压耐腐蚀材料制成。
收集板上表面为可活动板面，可拆装，便于清洗收集板内部泥沙和更换收集板内部填充的阴离子交换树脂；收集板上表面呈波浪纹凹凸状，凹沟深0.8cm；收集板的上表面均匀分布有直径0.2cm圆孔，圆孔之间距离0.1-0.2cm。
集板内部装有4层阴离子交换树脂，阴离子交换树脂尺寸均为长15cm，宽10cm；底层为1块阴离子交换树脂；第二层由2块阴离子交换树脂排列而成；第三层由6块阴离子交换树脂排列而成；顶层由10块阴离子交换树脂排列而成；每块阴离子交换树脂用500目尼龙网布包裹。
所述阴离子交换树脂为IRA402型强碱型阴离子交换树脂。
收集板下表面与收集板四周铸造成一体，收集板下表面均匀分布有10个直径0.5cm圆孔5。
收集器把手1呈半弧形，中空，与收集板2连为一体。便于将收集器插入土壤横截面和便于将收集器取出。
土壤渗透液硝态氮收集器安装与使用说明：
在预备安装渗透液收集器的土壤，垂直挖开1个土坑，土坑深度和宽度以方便安全渗透液收集器为宜，然后将渗透液收集器水平插入土坑侧面需要收集渗透液的土层(如果土壤坚硬，先在需要收集渗透液的土层水平挖出一个与渗透液收集器大小相同的穴，然后将收集器插入)，直至收集板完全插入土壤。安装收集器时，带有波浪纹凹凸状的面向上。
安装后，可每隔4个月将渗透液收集器更换1次，将取出的阴离子交换树脂用氯化钠溶液提取硝态氮。
本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例和附图仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
尽管已经描述和叙述了被看作本实用新型的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本实用新型的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本实用新型的教义，而不会脱离在此描述的本实用新型中心概念。所以，本实用新型不受限于在此披露的特定实施例，但本实用新型可能还包括属于本实用新型范围的所有实施例及其等同物。
Claims (10)
1.一种土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述收集器由前尖端、收集板及把手构成；其中，收集板一端和前尖端连接，另一端和把手连接。
2.如权利要求1所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述收集器前尖端为实心耐磨抗压耐腐蚀材料制成，呈弧形逐渐变尖。
3.如权利要求1所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述收集板两侧呈菱角，收集板中空，内空长15cm，内空宽10cm，内空高2.5cm，由耐磨抗压耐腐蚀材料制成。
4.如权利要求1所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述收集板上表面为可活动板面，可拆装。
5.如权利要求4所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述上表面呈波浪纹凹凸状，凹沟深0.4-0.8cm。
6.如权利要求4所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述收集板的上表面均匀分布有直径0.2cm圆孔，圆孔之间距离0.05-0.2cm。
7.如权利要求1所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述收集板内部装有4层阴离子交换树脂，阴离子交换树脂尺寸均为长15cm，宽10cm；底层为1块阴离子交换树脂；第二层由2块阴离子交换树脂排列而成；第三层由6块阴离子交换树脂排列而成；顶层由10块阴离子交换树脂排列而成；每块阴离子交换树脂用300-500目尼龙网布包裹。
8.如权利要求7所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，收集板内部安装的阴离子交换树脂为IRA402型强碱型阴离子交换树脂。
9.如权利要求1所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，收集板下表面与收集板四周铸造成一体，收集板下表面均匀分布有10个直径0.5cm圆孔。
10.如权利要求1所述的土壤渗透液硝态氮收集器，其特征在于，所述把手呈半弧形，中空，并与收集板连为一体。
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