本发明公开一种长期收集重金属污染的大气沉降监测装置及其施工方法，包括支架、固定连接在所述支架上的监测装置；所述监测装置包括湿沉降收集桶、设在在所述湿沉降收集桶周圈的干沉降收集桶、设置在所述湿沉降收集桶上方的收缩密封盖、与所述湿沉降收集桶和收缩密封盖电连接的自动感应设备以及为所述自动感应设备提供动力能源的太阳能电池板；所述干沉降收集桶圆周均布设置在所述湿沉降收集桶的外圆周上；所述干沉降收集桶的上平面与所述收缩密封盖下平面平齐；所述收缩密封盖沿湿沉降收集桶圆周均布设置；所述收缩密封盖形成整圆形盖体。本发明适用于测试环境较复杂的区域，避免人工采集的不便，实现全自动操作。