[发明专利]测定铍-7活度在土壤剖面中垂直分布的实验装置及方法

说明书

 

技术领域

     本发明涉及一种测定环境放射性核素的装置及方法，尤其是涉及一种测定铍-7活度在土壤剖面中垂直分布的实验装置及方法。

背景技术

    天然产生的放射性核素铍7，是由宇宙射线轰击大气中的氮、氧、碳原子核而产生。这种放射性核素半衰期短（53.3天），在自然条件下通过连续的干湿沉降-主要是随降雨（湿沉降）-到达地表，能够快速的被粘土矿物吸附到土壤颗粒表面。由于铍7分布深度多在2厘米之内，且主要集中分布在土壤表层10 mm内。基于铍7的这些性质，铍7被认为是示踪短期内或次降雨土壤细沟侵蚀的很好的核素。铍7的示踪原理就是将一个采样点的铍7总量与采样点附近参考点（地形平坦，没有侵蚀和沉积发生的样点）的铍7总量（背景值）之差来反映侵蚀。其参考剖面铍7总量的计算依赖于土壤剖面中铍7总量的垂直分布。土壤侵蚀的研究主要关注农耕地，在一些农耕地研究区，符合铍7参考剖面的条件很难找，所以确定背景值是铍7示踪土壤侵蚀的瓶颈。根据铍7在土壤剖面分布特征，主要集中在土壤最表层几毫米，研究铍7浓度随深度变化时，分层要求很薄，在毫米级别，必须要很精细。

   目前大部分研究都是使用采样设备（土钻或采样框）直接在参考点采集土壤参考剖面，然后进行分层，以分析得到参考剖面的背景值及其剖面的铍7分布特征。但是这些采样设备在很难找到没有侵蚀和沉积发生的参考剖面的研究区，就不能采用了。而对土壤剖面的分层方法大多采用在标尺标定或者直接用尺子测量的基础上进行分层，也不够精细。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供一种测定铍-7活度在土壤剖面中垂直分布的实验装置；该装置能够直接收集铍7沉降而形成土壤参考剖面，同时采用分层装置达到进行精细（毫米级别）的土壤薄层的分割，从而测定出铍-7活度在土壤剖面中垂直分布。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种测定铍-7活度在土壤剖面中垂直分布的方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下的技术方案： 

一种测定铍-7活度在土壤剖面中垂直分布的实验装置，包括采集装置和切片装置；

所述采集装置是指收集铍7沉降而形成土壤参考剖面的装置，包括防溅管、放样室、连接管、底盖和支架；

所述支架上端部套住底盖，所述底盖上设置放样室，所述放样室上叠置防溅管，所述防溅管和放样室的连接处外套设连接管；

所述防溅管和放样室具有相同的内径和外径；

所述连接管的内径与防溅管和放样室的外径相匹配；该连接管用于连接固定防溅管和放样室；

所述底盖的内径和放样室的外径相匹配；以正好能够套在放样室外为宜；

所述底盖的底面均匀设置有若干通孔；

所述底盖外径和支架内径相匹配；

所述切片装置是指进行精确度土壤分层切片的装置，包括固定室，推土柄，固定底盖和手柄；

所述固定室为圆管结构，所述固定室的内径和放样室的外径相匹配，使放样室恰好能放入到固定室中；

所述固定室的底部固定设有固定底盖；在该固定底盖的中心设有带螺纹的圆孔；

所述推土柄包括推土板和推杆；所述推土板设置在固定底盖上方的固定室内，该推土板为圆形片，其直径与放样室的内径相同；所述推土板中心固设推杆，该推杆设外螺纹，该外螺纹和固定底盖中的圆孔螺纹相匹配，所述推杆自固定室内通过固定底盖上的圆孔螺纹旋转穿出固定底盖。

所述推杆的下端部设置手柄；

进一步地，所述防溅管内径为100～110mm，高190～210 mm；且防溅管上端部的管壁扩口设置，以利于雨滴进入；

所述放样室内径为100～110mm，高90～110mm；

所述底盖内径为径105～115mm，以正好能够套在放样室外为宜，高28～32mm，底盖的底部均匀设有若干直径为4～6mm的孔；

所述支架的内径与底盖的外径相匹配，以正好能够套在底盖外围为宜，所述支架的内径为110～120 mm，高32～38 mm。

优选地，所述支架的底边设有几个豁口，所述支架套在底盖外围的主要功能是用于渗出水外流。

优选地，所述支架采用不锈钢材质，所述防溅管、放样室、连接管和底盖采用PVC材质。

所述固定室的内径为104～113mm，壁厚1.8～2.2mm，高110～120mm；

优选地，所述固定室采用不锈钢材质；更优选地，所述固定室沿上沿内侧固设一圈厚1.8～2.2mm高4.8～5.2mm不锈钢圆管，用以固定放样室管壁；