Лизиметр для получения почвенных растворов

 

ЛИЗИМЕТР ДЛЯ .ПОЛУЧЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ РАСТВОРОВ, включающий корпус с поверхностью, перехватывающей нисходящий поток почвенного раствора, с боковыми и задней стенками, в нижней части последней размещена трубка для .отвода почвенного раствора, отличающийся тем, что, с целью получения достоверных проб почвенных растворов, корпус выполнен в виде полого усеченного цилиндра и снабжен многослойным фильтром, размещенным между его задней стенкой и усеченной частью, а на боковой поверхности корпуса выполнены отверстия .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU (! ((4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«««а:д «, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3477381/30-15 (22) 30,07.82 (46) 30.03.85. Бюл. Ф 12 (72) Е.Е. Ергожин, N.Ó. Мамутов, А.Г. Мамонов и Л.Ж. Куренбекова (71) Казахский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет нм. С.И. Кирова и Ордена Трудового Красного Знамени институт почвоведения АН КазССР (53) 631.6/626.87(088.8) (56) 1. Андреев А.Г., Минкин N.Â. Методы получения почвенных растворов в затопляемых рисовых чеках. Вестник

МГУ. Сер. "Биология и почвоведение", 1980, Р 41.

2. Скрынникова И.Н. Методы исследования химического состава жидкой фазы почв. — В сб. : Методы стационарного изучения почв. М., "Наука"

197 (54)(57) ЛИЗИМЕТР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ РАСТВОРОВ, включающий корпус с поверхностью, перехватывающей нисходящий поток почвенного раствора, с боковыми и задней стенками, в нижней части последней размещена трубка для .отвода почвенного раствора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью получения достоверных проб почвенных растворов, корпус выполнен в виде полого усеченного цилиндра и снабжен многослойным фильтром, размещенным между его задней стенкой и усеченной частью, а на боковой поверхности корпуса выполнены отверс1 тия.

1147982

Изобретение относится к устройствам p,ëÿ получения почвенных растворов иэ различных горизонтов затопленных или избыточно увлаженных почв и может найти применение в сельско- 5 хозяйственной мелиорации засоленных почв.

Известны лиэиметры для получения почвенных растворов в затопляемых рисовых чеках, состоящие из керамиl0 ческих бактериальных фильтров (1) .

Недостатком известных лизиметров является то, что пары керамических бактериальных фильтров в водонасыщенных горизонтах почвы быстро заби- l5 ваются колониями микроорганизмов, мелкодисперсными коллоидными частицами и слабо растворимыми солями, которые значительно изменяют химический состав почвенного раствора во 20 времени.

Наиболее близким к предлагаемому является лизиметр для получения почвенных растворов иэ различных горизонтов избыточно увлажненных почв, включающий корпус с поверхностью, перехватывающей нисходящий поток почвенного раствора, с боковыми и задней стенкой, в нижней части которой размещена трубка для отвода почвен- 30 ного раогвора (2) .

Однако вследствие черезмерно большой площади сечения (40х40 см) и плоскодонной формы корпуса происходит изменение естественного процесса 35 инфильтрации жидкой фазы в исследуемой толще почвогрунта, что вызывает резкое нарушение водно-солевого баланса почв, изменяющее состав отбираемых проб почвенных растворов щ во времени.

Кроме того, известные лизиметры не устраняют попадания илистых частиц в собираемый почвенный раствор, накопление которых на дне подземных приемников не поддается точному количественному учету и контролю, что приводит к искусственному искажению достоверности анализируемых проб. 50

Цель изобретения - получение достоверных проб почвенных растворов.

Поставленная цель достигается тем, что в лизиметре для получения почвенных растворов, включающем кор- 55 пус с поверхностью, перехватывающей нисходящий поток почвенного раствора, с боковыми и задней стенками, в нижней части последней размещена трубка для отвода почвенного раствора, корпус выполнен в вице полого усеченного цилиндра и снабжен многослойным фильтром, размещенным между его задней стенкой и усеченной частью, а на бокЬвой поверхности выполнены отверстия.

На чертеже изображен лиэиметр и схема его установки в почве для отбора почвенного раствора.

Лизиметр состоит из корпуса в виде полого усеченного цилиндра 1, изготовленного из полимерной трубы, в задней стенке 2 корпуса в нижней ее части установлена эластичная выводная трубка 3 для отвода почвенного раствора. Между стенкой 2 и усеченной частью цилиндра 1 размещены два слоя, например капроновых фильтров 4, а между ними слой стерильного кварцевого песка 5. Наружный фильтр 4 перекрыт запорной полимерной прокладкой б с вырезом в нижней части. На боковой поверхности цилиндра 1 просверлены сквозные отверстия 7 с таким расчетом, чтобы их общая площадь в

1,5-2 раза (в зависимости от фильтрационных свойств изучаемых почвогрунтов) превышала внутренний диаметр трубки 3.

Иежду вводной трубкой 3 и подземным приемником 8 закреплены механические зажимы 9, управляемые шнуром 10.

Подземный приемник 8 и поверхностный приемник 11 изготовлены иэ полимерных материалов. В верхней крышке подземного приемника установлены две трубки: короткая 12 для ввода почвенного раствора, соедийенная с эластичной трубкой 3, и длинная трубка

13 для разгерметизации подземного приемника. К концу трубки 13 приварены голимерная воронка 14 со съемным керамическим фильтром 15. Для визуального контроля накопления почвенного раствора внутри подземного приемника 8 размещен полимерный поплавок 16, соединенный леской 17, протянутой через трубку 13 с грузом 18. Поверхность трубки 13 в зоне перемещения груза проградуирована, Нижняя воронкообразная часть подземного приемника 8 сообщена вакуумной трубкой t9 с поверхностным приемником 11, Поверхностный приемник сообщен с вакуумным насосом 20.

1147982 4

Устройство работает следующим образом.

Перед установкой в почве лизиметры упаковывают в бумажные пакеты и подвергают стерилизации насыщенным 5 о паром при температуре 120 С в течение 25-30 мин, что предотвращает искусственное нарушение микробных ценозов в изучаемых горизонтах почвогрунтов.

Лизиметры устанавливают на специально выбранных динамических площадках в стенках почвенных разрезов с небольшим уклоном в сторону шурфа.

Для этого в вертикальных стенках 15 разрезов, на отметках исследуемых горизонтов профиля производят выемку почвогрунта на глубину, соответствующую размерам усеченного цилиндра до запорной полимерной проклад- 20 ки 6, в которую осторожно вдавливают лизиметр так, чтобы на поверхности оставалась лишь трубка 3. Затем на эластичной трубке 3 и между усеченным цилиндром 1 и подземными приемниками 8 закрепляют механические прижимы 9 ° К зажиму 9 подвязывают шнур 10, который выводят на поверхность. Конец эластичной трубки 3 герметично соединяют со стерильным 30 подземным приемником 8.

Внутри подземного приемника 8 устанавливают стерильный полимерный поплавок 16. К поплавку подвязывают стерильную леску 17, которую пропускают через полость трубки 13.

Трубку 13 герметично закрепляют на подземном приемнике, а к концу лески закрепляют груз 18. Начальное положение груза 18 совмещают с нуле- 40 вой отметкой на градуировке трубки

13 подземного приемника 8 и герметично соединяют нижнюю часть со стерильной вакуумной трубкой 19.

После установки лизиметров почвен-45 ные разрезы засыпают, по возможности сохраняя генетические горизонты, и слегка утрамбовывают.

К первому отбору проб приступают сразу же после заполнения подземного 50 приемника 8 почвенным раствором. Для этого выводную трубку внутрипочвенного приемника 19 соединяют с предварительно простерилизованным поверхностным приемником 11 и, создавая в 55 нем разряжение, например, при помощи

ВНИИПИ Заказ 1569/37

Филиал ППП Патент, г.уа вакуумного насоса 20, производят откачку почвенного раствора. Перед отбором проб эластичную трубку 3 перекрывают механическим зажимом 9, прекращая дальнейшее поступление почвенного раствора в подземный приемник 8.

В этот период часть раствора, которая поступала в подземный приемник 8, начинает выходить через боко— вые стенки 2 цилиндра 1 и расходоваться на инфильтрацию. Этим сохраняется проточность почвенных растворов в цикле наблюдения внутри лизиметров и устраняются резкие изменения в исследуемых горизонтах почвенного профиля, вызванные прекращением поступления раствора в подземньп приемник 8, что позволяет имитировать условия миграции жидкой фазы, близкие к природным. Освобожденный приемник

8 дважды промывают стерилизованной дистиллированой водой через воронку

14 и после удаления продуктов промывки заполняют 96%-ным этиловым спиртом. Затем из воронки 14 осторожно извлекают фильтр 15, отверстие трубки 13 плотно закрывают стерильной пробкой, а вакуумную трубку 19 перекрывают зажимом.

Следующие сроки отбора проб совмещают с фазами вегетации растений.

При очередном отборе почвенных растворов вытаскивают пробку из воронки

14, вставляют в нее стерильный фильтр

15 и снимают зажим с трубки 19. Затем подземный приемник 8 временно освобождают от спирта, дважды промьг вают его стерилизованной дистиллированной водой и, открывая эластичную трубку 3 механическим зажимом 9, собирают свежую пробу почвенного раствора.

Таким образом, предлагаемый лизиметр по сравнению с известными исключает нарушение природных процессов миграции жидкой фазы в исследуемой толще водонасыщенных почвогрунтов и предотвращает попадание илистых частиц в собираемый почвенный раствор, что обеспечивает получение достоверных проб, способствующих по-вьппению точности анализа физико-химических равновесий растворов во времени и в пространстве.

Ти аж 897 По сное город, ул.Броехтиая, 4