[发明专利]农田土壤淋溶液自动监测装置及方法

说明书

本发明公开了农田土壤淋溶液自动监测装置及方法，所述农田土壤淋溶液自动监测装置包括水位传感器、电机和水泵，其中水位传感器连接至电机，电机驱动水泵。通过本发明的农田土壤淋溶液自动监测装置及方法，能够便于实验自动测定，采集淋溶液不需要人工值守。

技术领域

本发明属于农业科技领域，特别是涉及到农业面源污染的监测和防控技术。

背景技术

农业面源污染已逐步影响我国生态环境安全和农业可持续健康发展。所谓农业面源污染又称非点源污染，主要由土壤泥沙颗粒、氮磷等营养物质、农药、各种大气颗粒物等组成，通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水等方式进入水、土壤或大气环境。其具有的随机性、广泛性、滞后性、模糊性、潜伏性等特点，加大了相应的研究、治理和管理政策制定的难度。

其中，农田土壤渗漏淋失是引起农业面源污染的一种主要方式。它是指在农业生产中，残留在土壤中的大量养分(如氮磷等)通过农田灌溉、降雨等途径淋溶进入地下水，一方面造成土壤浅层养分进入水体，深层养分累积，直接导致肥料利用率下降，另一方面造成水体富营养化，严重影响地下水质，直接或间接威胁生态环境安全和人体健康。

淋溶作用是指一种由于雨水天然下渗或人工灌溉，上方土层中的某些矿物盐类或有机物质溶解并转移到下方土层中的作用。农田土壤水淋溶具有间歇性、随机性和不确定性，各种养分的迁移和转化过程复杂、分布范围广，导致淋溶监测处理控制难度较大。目前，淋溶监测方法主要是采用在作物根层下安装淋溶观测井，通过人工观测淋溶液出液情况，然后通过抽取淋溶液记录其体积，最后通过实验室分析淋溶液中主要污染物浓度，从而计算得出污染物渗漏淋失量。该监测方法需要人工值守，可能出现无法及时收集淋溶液，导致渗漏淋失量计算偏差，同时淋溶观测井也可能存在物理破损、维修困难等情况。

发明内容

为解决现有技术中的技术问题，本发明中提出了一种农田土壤淋溶液自动监测装置及方法，用于对土壤淋溶液进行自动监测和采样，能够克服现有技术中取样技术需要人工值守的问题，为农业面源污染防治和生态环境保护提供可靠参考和创造充足、有利的时机。

为了实现这一目标，本发明采取了如下的技术方案。

包括水位传感器和电机、水泵，水位传感器连接至电机，电机驱动水泵。

其中所述农田土壤淋溶液自动监测装置，还包括淋溶盘、实验瓶、样本瓶、进水管、取水管，其中，

淋溶盘位于实验瓶上方，通过进水管连接至实验瓶；

水位传感器设置于实验瓶内；

实验瓶还通过取水管连接至样本瓶；

水泵置于样本瓶内，用于抽取样本瓶内的空气。

另外，所述淋溶盘为聚氯乙烯材料制成，为无盖长方体结构，位于土壤表层90厘米处，所述进水管设置在所述淋溶盘的底部；

所述实验瓶还包括空气管，所述空气管、进水管、取水管均通过橡胶塞置于实验瓶中。

特别地，所述水位传感器包括上固定触点和浮木，其中浮木具有第一上活动触点，当实验瓶内水位达到预定高度时，浮木上浮使得第一上活动触点接触上固定触点，导通电机。

其中，所述水位传感器还包括第一电阻、第一电磁驱动器和滑动连接件，其中所述第一电阻串联连接上固定触点和第一电磁驱动器，滑动连接件具有第二上活动触点，滑动连接件还与连接第一上活动触点的电路构成滑动连接，当第一电磁驱动器通电时，所述第一电磁驱动器驱动滑动连接件，使得第一电磁驱动器通过第二上活动触点连接至滑动连接件，并进一步滑动连接至连接第一上活动触点的电路。