Q1:土壤溶液抽提過程中需要了解的基礎知識有哪些?
A1:(1)從非飽和區域抽提土壤溶液,首先要滿足抽提壓力要盡可能地接近采樣點水勢。
但也不能太高,否則可能會將礦質碳吸附在溶液取樣器上;并且抽提過程中若負壓不
穩定,也很有可能導致不利的吸附后果。這種情況通常由連著張力計的負壓泵系統
進行消除。
(2)由于土壤溶液取樣器只能抽提有效水,所以土壤孔隙越大,則隨著負壓的增大有效水
越少。在多石的土壤中,負壓值通常為pF=1.0(0.01bar);在沙土中,負壓值通常為
pF=2.0(0.1bar);在粘土中,負壓值通常為pF=2.7(0.5bar)。
(3)取樣杯由于材質的原因,經常會成為化學成分或物理組分的吸附體;不合適的負壓也
會導致周圍的細小顆粒被不可避免地吸入取樣杯。
(4)在取樣過程中,有效吸力通常是土壤水勢和負壓泵施加的壓力之間的差值。
Q2:土壤溶液抽提大概需要多久能得到溶液,能得到多少?
A2:土壤溶液的抽提受很多因素影響,土壤的質地、結構、水分狀況、系統氣密性、施加
的負壓等等。因此,在這里只能給幾個參考信息:
(1)在純水中,如果施加-50kpa的負壓,則大約可在5分鐘的時間內抽取10ml水。
(2)在沙壤土中,如果施加-50kpa的負壓,則大約可在1小時的時間內抽取5ml土
壤溶液。
(3)在20%土壤水分含量的壤土中,如果施加-50kpa的負壓,則大約可在8小時的
時間內抽取50ml土壤溶液。
(4)在比較干的土壤中,可能需要數天時間內才能抽提到土壤溶液,甚至有可能根本抽提不到。
Q3:土壤溶液抽提管能達到多少長度,對系統負壓是否有影響?
A3:在非常細的管子里,氣流自身產生的阻力就很大,如一根20米長內徑1.6mm的細管自身就有可能產生50kpa的氣壓阻力。因此通常建議使用內徑4-10mm的抽提管。
理論上,如果系統氣密性良好,負壓泵和取樣器之間的抽提管(4-10mm內徑)距離可達200米。但為了避免漏氣、動物嚙咬以及其他未知的損壞,抽提管要根據實際需要盡可能短。
Q4:一個土壤溶液抽提系統中*多能連接多少根土壤溶液抽提管?
A4:理論上說,土壤溶液抽提管的數量是不受限制的,只要系統的密封性良好。但實際上,為了避免可能存在的漏氣現象、某個取樣點的土壤水勢低于溶液取樣器的起泡點等問題,通常建議一個土壤溶液抽提系統中連接的抽提管不要超過10根。
Q5:土壤溶液抽提有哪幾種有效的方法?
A5:(1)間斷負壓抽提法---*常用也是*簡單的方式。
將土壤溶液取樣器和取樣瓶如圖連接,然后用Vacuporter或VP-2或手動泵VPS-2給取樣瓶內施加理想的
負壓后密封,將泵取回。溶液取樣瓶中將持續取樣直至取樣瓶中負壓降低達到與土壤水勢平衡。必要
時(系統負壓降低)或者土壤溶液取樣量不夠時,可再次連接負壓泵補充施加負壓。
(2)不間斷負壓抽提法
適用于同時連接多個孔隙水取樣器,設置一個負壓值后,VS系列泵持續運行給多個取
樣瓶連接的系統施加負壓。通常要求在系統中多連一個空取樣瓶作為緩沖瓶。
若使用了取樣瓶溢流閥,則需要使用三通閥來連接管路,如下圖:
(3)張力計控壓抽提法---負壓泵單元連接張力計,測量取樣器處的土壤水勢,通過測量值自動控制VS系列泵的啟動和停止。系統連接的方式如上。
同樣,若使用了取樣瓶溢流閥,則需要使用三通閥來連接管路,如下圖: