[發(fā)明專利]土柱淋溶裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410403212.4
• 申請(qǐng)日: 2014-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104215747A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱維琴;姚武;顧燕青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種土柱淋溶裝置。?

背景技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)土壤污染問(wèn)題日益凸現(xiàn)，對(duì)生態(tài)環(huán)境、食品安全和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，土壤－植物-地下水系統(tǒng)中重金屬及有機(jī)污染物污染問(wèn)題尤為突出且日趨嚴(yán)重。以土壤重金屬污染為例，目前中國(guó)受污染的耕地約有1.5億畝，全國(guó)每年被重金屬污染的糧食達(dá)1200萬(wàn)噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。據(jù)農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2000年對(duì)全國(guó)24個(gè)省、市329個(gè)嚴(yán)重污染區(qū)8223萬(wàn)畝土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大田類農(nóng)產(chǎn)品污染超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20％，其中重金屬占超標(biāo)污染土壤和農(nóng)作物的80％，并呈現(xiàn)一定的重金屬?gòu)?fù)合污染，且在中國(guó)南方地區(qū)表現(xiàn)尤為突出。另一方面，重金屬污染有機(jī)肥及污水灌溉亦加劇了土壤、地下水及食品的污染趨勢(shì)，亦對(duì)人類生存環(huán)境及健康造成嚴(yán)重威脅。因此，研究有機(jī)肥農(nóng)用、污水灌溉過(guò)程中重金屬及有機(jī)污染物在土壤-植物-地下水系統(tǒng)中的遷移行為，可為預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)重金屬或有機(jī)污染物在土壤、植物及地下水的安全風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù)。然而，在研究重金屬及有機(jī)污染物在土壤-植物-地下水系統(tǒng)中的遷移規(guī)律時(shí)，需要采集不同深度的土壤，測(cè)定其重金屬及有機(jī)污染物含量，進(jìn)而了解重金屬及有機(jī)污染物在土壤的垂直遷移分布趨勢(shì)，探究其向地下水及植物體內(nèi)的動(dòng)態(tài)遷移行為。?

垂直土柱一直是土壤科學(xué)、農(nóng)業(yè)和環(huán)保等領(lǐng)域常用的模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)?施，具有簡(jiǎn)單易行、周期短的特點(diǎn)。目前的垂直土柱多為一體式土柱，需通過(guò)分層切割才能進(jìn)行分層取樣，不能重復(fù)利用，造成資源浪費(fèi)。專利公告號(hào)為CN203385608U名稱為“一種可拆卸簡(jiǎn)易垂直土柱”的實(shí)用新型雖然可拆卸后進(jìn)行分層取樣，克服切割取樣的缺點(diǎn)，但在取樣過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)土柱坍塌意外，造成樣品污染。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)目前的土注裝置在取樣過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)土柱坍塌意外，造成樣品污染的問(wèn)題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，集植物種植、分層采樣和滲濾液收集功能為一體、研究污染物在土壤-植物-地下水系統(tǒng)遷移行為的土柱淋溶裝置。?

本發(fā)明所述的土柱淋溶裝置，包括裝置本體，其特征在于：所述的裝置本體的上部分為淋溶區(qū)、下部分為濾液過(guò)濾區(qū)，所述的裝置本體頂部配有外接式布水器，所述的淋溶區(qū)通過(guò)篩網(wǎng)和多孔板與所述的濾液收集區(qū)連通；所述的淋溶區(qū)從上到下依次分為緩沖層、表土層、底土層、細(xì)石英砂層和粗石英砂層，并且相鄰的層與層之間分別通過(guò)至少1層濾網(wǎng)隔開(kāi)；所述的表土層和底土層各設(shè)有多個(gè)取樣口；所述的濾液收集區(qū)包括上端的過(guò)濾層以及底端的濾液收集器，所述的濾液收集區(qū)頂部向下延伸的部分作為支架，并將所述的過(guò)濾層和濾液收集器圍在中間；所述的過(guò)濾層位于多孔板的下方，濾液收集器位于過(guò)濾層正下方，并且過(guò)濾層通過(guò)多孔板和篩網(wǎng)與裝置本體相通。?

所述的表土層和底土層各設(shè)有3-6個(gè)位于裝置兩端、交錯(cuò)排列的取樣口。?

所述的裝置本體呈空心圓柱形結(jié)構(gòu)，整體由UPVC材料制成，高為65-120cm，內(nèi)圓面半徑為15-30cm，壁厚0.5-1.0cm。?

所述淋溶區(qū)高為50-100cm，其中緩沖層高為5-10cm，表土層高為15-30cm，底土層高為15-30cm，細(xì)石英砂層高為5-10cm，粗石英砂層高為10-20cm。?

所述表土層和底土層每5-10cm設(shè)一圓孔形取樣口，取樣口的半徑為1.5-3.0cm，每個(gè)取樣口皆配有相應(yīng)的防滲水橡皮塞。?

所述的表土層填充表層土，底土層填充底層土，細(xì)石英砂層層填充粒徑為0.5-1.2mm的石英砂，粗石英砂層填充粒徑大于2mm的石英砂，各層之間的濾網(wǎng)的直徑為0.05-0.20mm。?

所述的濾液收集區(qū)高為15-20cm。?

所述的過(guò)濾層為倒圓錐體狀，高3-6cm，上端多孔板鑿有孔徑為1-2mm的透水孔，與淋溶區(qū)兩者中間設(shè)有孔徑為0.050-0.145mm的篩網(wǎng)，其下端圓孔的半徑為2.5-4.0cm。?

濾液收集區(qū)作為支架的延伸部分高為15-20cm。?

所述的淋溶區(qū)從上到下依次分為緩沖層、表土層、底土層、細(xì)石英砂層和粗石英砂層，并且相鄰的層與層之間分別通過(guò)1～2層濾網(wǎng)隔開(kāi)。?

本發(fā)明的有益效果是：(1)實(shí)現(xiàn)在不分割裝置情況下，進(jìn)行土壤分層取樣；(2)設(shè)置了外接式布水器和滲濾液收集區(qū)，能做到布水均勻、固液分離，便于實(shí)驗(yàn)分析。?

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。?

圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖。?

圖3是本發(fā)明的多孔板的結(jié)構(gòu)圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明?