农田过量施用化肥是引起水资源污染和土壤退化的重要根源之一，对我们的人身健康和经济发展带来了巨大的危害，在环境污染中土壤的重金属污染要比水体、空气等污染较加隐蔽难测，并且土壤的自我修复能力相对水体和空气来说较弱，一旦重金属进入环境土壤中的含量高于土壤的自身修复能力时，就会在土壤中形成污染并且不断积累长期存在，一旦在受污染的农田里种植作物将会导致农作物受到污染，较终经过农作物污染到食品，同时被污染的土壤通过雨水渗透，水体流经地表等过程造成江河、地下水等水体污染。

    在各种环境监测中土壤的监测和水质、大气的监测不同，水体和大气均为流体，污染源混入后较易融合，由于大部分水体气体等污染物可在限定范围内均匀分布，采样的工作相对来说比较简单，样品容易采集。然而土壤中的重金属污染物的转移、混合等相对大气、水体中的污染物比较困难，分布不均匀，各地点的污染程度差异很大，即便是采取多点、多次的采样方法，采取的样品也具有较大的局限性，此土壤的监测中，由于采样的局限性所造成的误差对监测数据结果的影响要远远多于实验的分析过程中造成的误差。所以为了使监测过程中采集的土壤样品具有代表性，使监测结果能反映土壤重金属污染的真实情况，应尽量降低采样所造成的误差。

    一般情况下，土壤采样分析需要不同深度土层样本。例如探究土壤肥力时取土深度较浅，而研究微生物生存及土壤理化特性时往往需要较深土层样本。无论何种目的，在采样操作过程中都有定位要求。不同条件下，对输入动力的要求也不尽相同，浅层土壤采样采用人工操作，深层土壤取样则需要机械动力输入。因而土壤采样器应具有操作省时省力以及定位效果显著等特点。针对目前高校使用的土壤采样器，分析其工作优缺点，并利用基本传动的分解和组合，可为高校相关专业提供一种新的经济型装备。

    土壤采样器的零件多数为叉架类零件，主要起支承和连接作用。其中基础零件以承受压应力为主，要求有较好的刚度和减振性碍，燕尾型导轨零件则要求有较好的耐磨性和减振性，有些零件同时承受压、拉和弯曲应力的联合作用，甚至还有冲击载荷。鉴于这类零件的结构特点和使用要求，考虑到生产批量不大、结构复杂、体积特大以及工期要求紧迫等因素，土壤采样器的零件多数采用焊接件毛坯。为了减少焊件在冷却后产生焊接应力和变形，焊接前清除坡口及两侧各20mm范围内的锈、水和油污，焊接前预热。采用小电流、多层多道焊和合理的焊接顺序，以减小焊接应力，焊后缓冷捧。土壤采样器改进设计零件的焊接方法采用焊条电弧焊，具有焊接质量好、焊接变形小、生产率高、设备简单、适应性强以及可焊各种位置等优点。