[发明专利]原状土柱纵向土层气体的取样装置及其取样方法

权利要求书

1.一种原状土柱纵向土层气体的取样装置，其特征在于：包括用于原位采集待测土壤的取土器(1)和若干根用于水平插入至待测土壤不同深度的气体采集管(2)，所述原位取土器(1)底部设置有与其可拆卸连接的底座(3)；

所述取土器(1)的一侧外壁沿纵向由上至下间隔开设有若干个通孔(4)，每根所述气体采集管(2)的一端通过连通管(5)与设置在取土器(1)外侧的三通阀(6)连通。

2.根据权利要求1所述的原状土柱纵向土层气体的取样装置，其特征在于：所述取土器(1)为由聚氯乙烯制成的中空筒体，所述取土器(1)的顶部和底部均敞开。

3.根据权利要求1或2所述的原状土柱纵向土层气体的取样装置，其特征在于：所述气体采集管(2)为采用具有透气防水性的硅橡胶制成的中空管，且气体采集管(2)的两端均通过硅橡胶塞密封。

4.根据权利要求3所述的原状土柱纵向土层气体的取样装置，其特征在于：所述连通管(5)的一端插入位于气体采集管(2)一端的硅橡胶塞与气体采集管(2)的内腔连通，所述连通管(5)的另一端向外延伸穿出通孔(4)与设置在取土器(1)外侧的三通阀(6)连通，所述连通管(5)与通孔(4)之间的空隙采用硅胶填充密封。

5.一种原状土柱纵向土层气体取样方法，包括如下步骤：先采用原位取土法在土壤中取出所需深度的原状土柱作为待测土壤，然后沿待测土壤的纵向由上至下间隔水平插入气体采集管，再放置于培养室中进行培养处理，最后通过气体采集管采集待测土壤不同深度的气体样品送至分析检测。

6.根据权利要求5所述的原状土柱纵向土层气体取样方法，其特征在于：所述原位取土法的具体步骤为：将取土器(1)按压在土壤上面，然后挖空取土器(1)周围的土壤，取土器(1)自由落下至所需土壤深度，将取土器(1)和其内部的土壤一起挖出，最后采用底座(3)密封取土器(1)的底部，形成待测土壤。

7.根据权利要求5所述的原状土柱纵向土层气体取样方法，其特征在于：所述沿待测土壤的纵向由上至下间隔插入气体采集管的具体步骤为：先将取土器(1)卧倒放置，然后采用钻土器从通孔(4)伸入取土器(1)的内部沿其径向钻出土壤形成用于容纳气体采集管(2)的土壤孔隙通道，接着将气体采集管(2)水平插入通道内，并通过连通管(5)与设置在取土器(1)外侧的三通阀(6)连通，最后采用硅胶将连通管(5)与通孔(4)之间的空隙填充密封。

8.根据权利要求5所述的原状土柱纵向土层气体取样方法，其特征在于：所述采集待测土壤不同深度的气体样品的具体步骤为：从取土器(1)的上部依次向下采集气体样品，每个深度位置采集气体时先旋开三通阀(6)用注射器抽取气体采集管(2)内的气体样品，再充入等体积的氦气保持气体采集管(2)管内的气压平衡。

9.根据权利要求5所述的原状土柱纵向土层气体取样方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

1)原位取土：将取土器(1)按压在土壤上面，然后挖空取土器(1)周围的土壤，取土器(1)自由落下至所需土壤深度，将取土器(1)和其内部的土壤一起挖出，最后采用底座(3)密封取土器(1)的底部，形成原位土柱的待测土壤；

2)安装气体采集管：先将步骤1)所得的取土器(1)卧倒放置，然后采用钻土器从通孔(4)伸入取土器(1)的内部沿其径向钻出土壤形成用于容纳气体采集管(2)的土壤孔隙通道，接着将气体采集管(2)水平插入通道内，并通过连通管(5)与设置在取土器(1)外侧的三通阀(6)连通，最后采用硅胶将连通管(5)与通孔(4)之间的空隙填充密封；

3)培养处理：将步骤2)处理后的取土器(1)放置于培养室中进行培养处理，根据实际需要调节待测土壤的养分、水分、温度、以及pH值；

4)抽取检测：将气体采集管(2)采集待测土壤不同深度的气体样品抽取后送至分析检测，最后充入等体积的氦气保持气体采集管(2)管内的气压平衡。