[發明專利]土壤中污染物縱向遷移的淋濾裝置

無效

• 申請號: 201110394694.8
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102411043A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 朱雷;賀光秀;張枝煥
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 穆魁良

技術領域

本發明涉及一種測試土壤中污染物遷移的實驗裝置，特別是指一種土壤中污染物縱向遷移的淋濾裝置。

背景技術

土壤是人類賴以生存和發展的物質基礎和環境條件。隨著工業污染加劇，農業化學品施用量的不斷加大，土壤污染日益嚴重。土壤污染不僅導致農產品的食品安全問題，還可以通過淋濾作用污染地下水，進而通過食物鏈危及人類的健康和生命。

為控制和治理土壤污染，有關污染物遷移、淋溶與轉化利用的模擬實驗的需求越來越多。室內土柱淋濾模擬實驗作為常規實驗方法，經過多年的技術研發已經較為成熟，但實驗土柱的結構尺寸和精確控水還有待改進。現有的土柱淋濾模擬實驗器材可分為橫向淋濾、縱向淋濾和雙向淋濾三種，對于縱向淋濾設備而言，大多數室內土柱因圓柱結構的軸向尺度不夠長(通常小于70cm)而缺乏代表性，無法模擬較深的土壤剖面中污染物的縱向遷移。其次，傳統的土柱實驗，由于鮮有業者在淋濾器材的注水口部位安裝高精度的流量計，導致注水流速和總量控制精度不高。再者，淋濾裝置頂部若不設置水分散過濾的結構，會使注水不均勻，而會造成土壤密度、導水率等土體物理性質的破壞。

于是，設計者鑒于上述缺點，開發出一種新的土壤中污染物縱向遷移的淋濾裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種土壤中污染物縱向遷移的淋濾裝置，尤其是一種縱向尺度較長的、可精確控制注水流速和流量的、能夠均勻注水的淋濾裝置。上述目的通過下述的技術方案所實現：

本發明提供一種土壤中污染物縱向遷移的淋濾裝置，其包含：

一噴頭，該噴頭頂部具有一進水口，該進水口與一水源相連通；一能盛裝實驗土柱的中空的淋濾柱，該淋濾柱置放在所述噴頭的下方，并與該噴頭相對應，且該淋濾柱下方具有一出水口；所述淋濾裝置的內部還設有至少兩個能濾過淋濾液的過濾層。

如上所述的淋濾裝置，還包括一滲濾液承接容器，置于所述淋濾柱的出水口的下方；該淋濾裝置的過濾層包含一位于實驗土柱頂端的上過濾層，及一位于實驗土柱底端的下過濾層；且所述噴頭的進水口與該水源之間連接有一水流量計。

如上所述的淋濾裝置，該淋濾柱是上下橫截面形狀相同的具有上敞口的空心柱狀結構，淋濾柱的底端為一漏斗形狀的縮口，該縮口與所述的出水口相貫通。

如上所述的淋濾裝置，該上過濾層包括一直接設置于實驗土柱上表面的上濾紙層，在上濾紙層上置放有一由多個濾球堆疊成的上濾球層，在噴頭內部設有一上濾網層，該上濾網層位于上濾球層上方；該下過濾層包括一下濾網層，該下濾網層卡設在所述淋濾柱的縮口頂部，在下濾網層的上方鋪設有一下濾紙層，在下濾紙層上設有一由多個濾球堆疊成的下濾球層，該下濾球層與所述實驗土柱的下表面相接觸。

如上所述的淋濾裝置，所述的上濾紙層和下濾紙層均包括至少一層濾紙，該濾紙的形狀與淋濾柱的橫截面形狀相適應；所述的上濾網層和下濾網層均包括至少一濾網，且每個濾網均具有多個供液體穿過的網孔；所述上濾球層的頂面低于該淋濾柱的上敞口。

如上所述的淋濾裝置，該上、下濾球層中的每個濾球的直徑在0.4厘米到0.6厘米之間。

如上所述的淋濾裝置，該每個濾網的網孔孔徑在0.1厘米到0.3厘米之間。

如上所述的淋濾裝置，該水源和水流量計、該水流量計和噴頭的進水口均由乳膠材質的導水管相連接，且該淋濾柱的出水口接設有乳膠材質的導水管；且該水流量計為LZB-3WB型微小流量玻璃轉子水流量計，其測量范圍是0.6～6毫升每分鐘。

如上所述的淋濾裝置，該淋濾柱的柱體部分為圓柱體結構，淋濾柱柱體的高度是在90厘米到150厘米之間，淋濾柱柱體的橫截面內徑在5厘米到15厘米之間。

如上所述的淋濾裝置，該淋濾柱、濾網和濾球均為有機玻璃材質。

由以上技術方案所實現的本發明，其優點在于，

1.該上過濾層的設置，可使注水兩次分散，使噴灑均勻、淋濾更精確，且保護了實驗土柱的上層土體不被沖蝕；

2.該下濾紙層可過濾滲濾液，下濾球層通過隔離土壤與濾紙增強了過濾效果，保證了滲濾液的低雜質性；下濾網層可使滲濾液及時有效地排出，使實驗土柱底部不積水，保護了實驗土柱下層物理性質；

3.該淋濾柱柱長110cm，內徑8cm，既減少了污染物水平遷移的影響，也可模擬較深的土壤剖面中污染物的縱向遷移。

4.該水流量計的設置，使淋濾裝置可精確控制注水的流速和流量，對實驗精度有進一步提升。

附圖說明

圖1：本發明的結構示意圖。

圖2：本發明的實驗架示意圖。