[发明专利]一种土壤水自动采样和自动监测的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种土壤水自动采样和自动监测的方法，属于水环境保护技术领域。

背景技术：

本发明中的土壤水是指土壤中的液态水，一部分被地面植物吸收利用，一部分进入地下水中，其余部分通过土壤蒸发或者保留在土壤中。土壤水的水质对植物生长和地下水水质都有重要的影响。以往对水质的研究多集中在各类地表水，对土壤水的关注较少。对土壤水水质的研究是水环境保护领域内一个新兴的内容，本发明是一种较为前瞻的方法。

针对地表水水质的自动监测系统已经十分成熟。水质在线自动监测系统是一个以在线自动分析仪器为核心，运用自动控制技术、计算机技术以及相关的专用分析软件和通讯网络，组成一个从水样采集、水样预处理、水样测量到数据处理及存贮的综合性系统，从而实现水质自动监测站的在线自动运行。

水样采集装置一般有竖桩井式、吊桥式、浮筒式、浮舟式、水底紧固式等方式，采样系统一般由采样水泵、采样浮筏和粗隔离栅、水样分配单元、压力流量监控及采水管道等组成，主要是向系统提供可靠、有效水样。

在线自动分析仪器是水质在线自动监测系统的核心。在选择在线自动分析仪器时应该首先考虑环境管理的需要和水质监测的目的，确定监测项目，从而根据监测项目选择监测仪器。目前国内应用比较广泛的在线自动分析仪器有常规5参数（水温、pH值、电导率、溶解氧、浊度）分析仪、化学需氧量（COD）分析仪、高锰酸盐指数分析仪、总有机碳（TOC）分析仪、氨氮分析仪、总氮分析仪以及总磷分析仪。

在线自动分析仪器一般具有如下功能：数据自动存储，自动量程转换，遥控、标准输出接口和数字显示，自动清洗、状态自检和报警功能（如：液体泄漏、管路堵塞、异常值、仪器内部温度过高、试剂用完、高/低浓度、断电等），干运转和断电保护，来电自动恢复，COD、氨氮、TOC、总磷、总氮等仪器具有自动标定校正功能。

目前国家地表水水质自动监测站的监测项目包括水温、pH、溶解氧（DO）、电导率、浊度、高锰酸盐指数、总有机碳（TOC）、氨氮，湖泊水质自动监测站的监测项目还包括总氮和总磷。

国家地表水水质自动监测站的监测频次一般采用每4小时采样分析一次。每天各监测项目可以得到6个监测结果，可根据管理需要提高监测频次。监测数据通过公外网VPN方式传送到各水质自动站的托管站、省级监测中心站及中国环境监测总站。

发明内容：

1、目的：本发明的目的是针对现有技术的空缺，提出一种土壤水自动采样和自动监测的方法。本发明利用负压渗透法和多功能水质自动检测仪实现对土壤水的自动采样和自动监测，可以节省大量的人工采样和实验测定时间。加入太阳能系统，本发明的应用范围更广泛。

2、技术方案：为达到上述目的，本发明所设定的技术方案为：

一种土壤水自动采样和自动监测的方法，该方法具体步骤如下：

步骤1,将采样探头埋设在预定的土层里，预埋深度一般为15~100cm，采样探头通过pvb管与采样瓶连接。

步骤2,通过时控开关控制智能真空泵的自动运行，智能真空泵选用“极限”模式工作，当取样瓶中气压达0.6个大气压时，智能真空泵自动停止运行。

步骤3,采样瓶密封性能良好，维持0.6个大气压5~6个小时，使土壤中的水渗透进入采样探头，并通过pvb管进一步导入采样瓶。

步骤4,多功能水质自动检测仪在6小时后从采样瓶中自动进样，自动检测各种水质数据（如氨氮、总磷和COD等）并记录。

其中，自动采样与自动监测，设计频率为一天采一次样并自动监测一次。

其中，采样瓶规格为1L/2L采样瓶，要求密封性好，能维持采样所需的气压。采样瓶有三个接口，分别与pvb管（采样探头）、智能真空泵以及水质自动检测仪相连。其中，与pvb管相连的接口位于采样瓶侧面中部，与智能真空泵的接口位于采样瓶的底侧，与水质自动检测仪的接口位于采样瓶底侧稍上。

其中，选取的智能真空泵最大压力为0.8个大气压，采用“极限”工作模式；若设定最大气压为0.6个大气压，即采样瓶达到0.6个大气压时，真空泵停止工作，利用时控开关自动控制该真空泵。

其中，设定水质自动检测仪在17:00时从采样瓶中抽取样品测定水质，正常情况下，采样探头埋设在预定的土层6小时后，采样瓶中已有约20~35ml样品。

3、优点及功效：本发明一种土壤水自动采样和自动监测的方法，其优点是：实现了对土壤水水样的自动采集和自动监测，其中太阳能系统使本发明的适用区域更为广泛。

附图说明

图1为本方法的流程图