[發(fā)明專利]非飽和條件下污染物遷移裝置

在審

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• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113588891A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)卓;劉琛;崔俊芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院;水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N33/18;G01N33/24
• 代理公司: 西安正華恒遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61271
• 代理人: 傅曉

本發(fā)明公開了非飽和條件下污染物遷移裝置，包括遷移裝置臺、可視柱體、可調(diào)節(jié)柱體固定架、可拆分柱體薄片、輸入管、入滲瓶、控制裝置、夾持裝置以及支撐架，所述遷移裝置臺底部設(shè)有底座，所述遷移裝置臺頂部設(shè)有呈并列方式分布的可視柱體，所述可視柱體內(nèi)安插有可調(diào)節(jié)柱體固定架。該非飽和條件下污染物遷移裝置，通過非飽和浸潤的方式完成污染物的水平遷移及再分配，該可拆分柱體為透明聚氯乙烯或聚四氟乙烯材質(zhì)，能夠準(zhǔn)確觀察反應(yīng)溶劑在非飽和水平遷移過程并通過交錯壓切的分割方法，迅速分離柱體進(jìn)行污染物提取與測定，解決污染物在非飽和條件下遷移（包氣帶污染物運(yùn)移）的準(zhǔn)確模擬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為非飽和條件下污染物遷移裝置。

背景技術(shù)

經(jīng)檢索，專利一，中國專利授權(quán)號為CN 110470817 A的專利，公開了一種填埋場地下水污染物的二維遷移實(shí)驗(yàn)裝置，包括上下兩個部分，上部是遷移模擬裝置，下部儲水與儀器存放裝置；所述的遷移模擬裝置包括實(shí)驗(yàn)箱體，實(shí)驗(yàn)箱體左右兩端分別設(shè)置進(jìn)出水頭調(diào)節(jié)裝置，實(shí)驗(yàn)箱體中間部分用于填裝土壤；實(shí)驗(yàn)箱體按照不同的間距依次布設(shè)電極與土壤液體采樣器，實(shí)驗(yàn)箱體在底部安置水位計。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對污染物遷移過程的實(shí)時監(jiān)控，而且基于污染物在包氣帶遷移變化的規(guī)律，優(yōu)化布置了監(jiān)測孔的間距，更加科學(xué)合理地監(jiān)測地下水污染物的遷移變化，對分析各污染物在包氣帶與地下水中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律有重要作用；通過進(jìn)出水水頭的調(diào)節(jié)，可以模擬不同水力條件下污染物的遷移，使實(shí)驗(yàn)更具靈活性和可操作性。

經(jīng)檢索，專利二，中國專利授權(quán)號為CN 106680460 A的專利，公開了飽和-非飽和土壤介質(zhì)條件下污型裝置由主體部分、恒定水位水箱和溶質(zhì)噴灑裝置三個部分組成，所述主體部分與恒定水位水箱通過透明軟管相連，溶質(zhì)噴灑裝置設(shè)在主體部分上端；本申請設(shè)計的遷移模型較以往的飽和土壤介質(zhì)模型更能全面真實(shí)地刻畫野外自然狀況的土壤原始結(jié)構(gòu)分布類型，其模擬試驗(yàn)結(jié)果更具科學(xué)性；本申請公開的遷移模型具有持續(xù)投入污染物且能保證模型整體介質(zhì)條件不改變的優(yōu)點(diǎn)，即在原有入滲瓶工作原理的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)，能夠在恒定流速的前提下，使其保持一個低流速狀態(tài)，直接提高了模型的實(shí)用性。

上述兩個專利存在以下不足：

1、僅能監(jiān)測始端進(jìn)水與末端出水的水質(zhì)，無法準(zhǔn)確刻畫非飽和條件下（包氣帶）污染物水平遷移；

2、以往的污染物遷移土柱設(shè)計，僅能通過實(shí)驗(yàn)結(jié)束后整個柱體推出后再次分離土柱的每一步而進(jìn)行污染物各剖面的刻畫，但在非飽和條件下，由于時間誤差導(dǎo)致的水分再分配會對無污染遷移的評估造成較大誤差，目前未有方法可以準(zhǔn)確完成各剖面的迅速分離；

3、對于現(xiàn)有的遷移裝置還會存在安裝不方便，成本高，并且操作復(fù)雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了非飽和條件下污染物遷移裝置，解決了僅能監(jiān)測始端進(jìn)水與末端出水的傳統(tǒng)柱實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)了非飽和條件（包氣帶）下污染物水平遷移的準(zhǔn)確模擬；僅能通過柱實(shí)驗(yàn)完成后，柱體整體分解及測定判斷污染物坡面特征，無法實(shí)現(xiàn)非飽和條件下污染物再分配土柱各剖面的即時性的準(zhǔn)確分離與刻畫；對于現(xiàn)有的遷移裝置還會存在安裝不方便，成本高，并且操作復(fù)雜的問題。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：非飽和條件下污染物遷移裝置，包括遷移裝置臺、可視柱體、可調(diào)節(jié)柱體固定架、可拆分柱體薄片、輸入管、入滲瓶、控制裝置、夾持裝置以及支撐架，所述遷移裝置臺底部設(shè)有底座，所述遷移裝置臺頂部設(shè)有呈并列方式分布的可視柱體，所述可視柱體內(nèi)安插有可調(diào)節(jié)柱體固定架，所述可視柱體內(nèi)設(shè)有呈并列交錯式分布的可拆分柱體薄片，所述可視柱體左側(cè)螺紋連接輸入管一端，所述輸入管另一端螺紋連接入滲瓶底部，所述輸入管外部安裝有控制裝置，所述入滲瓶設(shè)于夾持裝置內(nèi)部，所述夾持裝置貫穿連接支撐架。