[發明專利]用于模擬石油烴類污染包氣帶土壤的多節式土柱

無效

• 申請號: 201210478362.2
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103018421A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 和澤康;彭浩;何俊蓉;馬傳明;潘歡迎
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/08
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 周宗貴;劉榮

技術領域

本發明涉及一種多節式土柱，尤其涉及一種用于模擬石油烴類污染包氣帶土壤的多節式土柱，屬于水文地質研究領域。

背景技術

隨著工業化經濟的逐漸發展，石油工業在各個國家占據了重要的經濟地位，石油被稱為經濟乃至整個社會的“黑色黃金”、“經濟血液”，作為一種重要的能源，其應用范圍還在繼續拓展，消耗量也日趨增大。它在給人類帶來巨大的利益的同時也帶來了嚴重的危害。在石油的開采、煉制、貯運和使用過程中，由于工藝水平和處理技術的限制，石油可能通過泄漏或含油污水進入地表土壤，再直接或間接由降雨帶入包氣帶，直至進入地下水體，從而引起一系列環境地質問題，給現代人類生活和未來社會可持續發展造成不良影響。因此，研究石油烴類污染包氣帶土壤的運移及轉化規律具有十分重要的意義。

目前國內外研究石油烴污染包氣帶土壤主要通過物理模擬和數值模擬開展。目前市場上沒有專門用于石油烴污染包氣帶土壤的物理模擬裝置，已有的裝置只能測定淋濾液中石油烴含量，無法在實驗后分層取土研究土壤中石油烴的含量；已有的實驗裝置只能人工取樣，樣品流失比較多，對土柱內流場影響較大，同時石油烴污染包氣帶土壤周期較長，需耗費大量人力測樣取樣；已有的實驗裝置無法滿足石油烴污染包氣帶土壤的縱向尺度；無法準確模擬石油烴污染包氣帶土壤。

發明內容

本發明提供了一種用于模擬石油烴類污染包氣帶土壤的多節式土柱，解決了背景技術中的不足，其能夠自動化定量取樣、分層取土測定土壤中石油烴含量、減少取樣對流場的影響。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：

一種用于模擬石油烴類污染包氣帶土壤的多節式土柱，至少包括底座、安裝固定于底座上的可旋土柱裝置、取樣測樣裝置以及位于可旋土柱裝置頂部的淋濾裝置，其中可旋土柱裝置由三節以上的可旋土柱單元、致密紗網、帶孔有機玻璃板A以及砂芯漏斗集樣腔組成，其中可旋土柱單元為空心圓柱管狀，其兩端設有相互匹配的螺紋，可旋土柱單元通過螺紋依次連接，最下節可旋土柱單元固定于底座上，帶孔有機玻璃板A安裝于最下節的可旋土柱單元的內部，致密紗網平貼固定于帶孔有機玻璃板A上，砂芯漏斗集樣腔位于帶孔有機玻璃板A的下方；所述的淋濾裝置包括蠕動泵、玻璃轉子流量計、帶孔有機玻璃板B、頂蓋以及橡膠管，其中蠕動泵通過橡膠管與玻璃轉子流量計相連，玻璃轉子流量計安裝于頂蓋上，帶孔有機玻璃板B位于頂蓋下方且固定于最上節的可旋土柱單元內；所述的取樣測樣裝置由取樣單元和測樣單元組成，取樣單元上設有安裝于可旋土柱單元內的取樣頭，測樣單元與取樣單元連接并對取樣單元取出的樣品進行檢測。

所述的可旋土柱單元由有機玻璃圓柱體和圓柱體連接段組成，其中有機玻璃圓柱體的一端光滑，另一端設有外螺紋，圓柱體連接段呈圓筒狀，其下部套在有機玻璃圓柱體的光滑的一端上且兩者之間通過氯仿粘貼密封，圓柱體連接段的上部設有與外螺紋匹配的內螺紋。

所述的圓柱體連接段的中部的內壁上設有環形凹槽，環形凹槽內設有硅膠墊圈，且硅膠墊圈的一部分位于環形凹槽內，另一部分露出于環形凹槽。

帶孔有機玻璃板B上的孔均勻分布，且每個孔的下方均設有降雨針頭。

頂蓋由兩層直徑不同的有機玻璃板組成，上層的直徑大于可旋土柱單元的外徑，下層的直徑小于可旋土柱單元的內徑。

所述的取樣單元包括取樣頭、有機玻璃管、橡膠管、取樣腔以及防揮發取樣瓶，其中取樣頭呈螺旋形分布于可旋土柱單元內部，取樣頭通過有機玻璃管與取樣腔相連，有機玻璃管上安裝有電磁閥，取樣腔的頂部設有通氣閥門，取樣腔的底部通過接樣導管連接防揮發取樣瓶，接樣導管上設有閥門。

所述的測樣單元包括光電液位傳感器、多參數儀傳感器、電磁閥傳感器單片機、光電液位傳感單片機、多參數儀以及電腦，其中電磁閥傳感器單片機通過電纜與所有電磁閥連接，光電液位傳感器位于取樣腔的側壁上，且所有的光電液位傳感器均通過電纜連接到光電液位傳感單片機上；多參數儀傳感器位于取樣腔的底部，且所有的多參數儀傳感器均通過導線連接到多參數儀；多參數儀、光電液位傳感器單片機及電磁閥傳感器單片機均通過電纜與電腦相連。