[發明專利]一種土壤污染物遷移試驗裝置

在審

• 申請號: 202210113524.6
• 申請日: 2022-01-30
• 公開（公告）號: CN116559041A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 劉博;張雷;吳興輝;黃昕;郭華;劉雅婧;閔逸文;張小望
• 申請（專利權）人: 陜西省土地工程建設集團有限責任公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N13/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本發明涉及土壤液體污染物遷移模擬裝置，具體涉及一種土壤污染物遷移試驗裝置，用于解決現有土壤污染物遷移模擬裝置通常是僅考慮了重力和地層性質的影響，將液態污染物淋濾于試驗土體表層，未考慮毛管壓力和流體動壓對液態污染物遷移產生影響的不足之處。該土壤污染物遷移試驗裝置包括箱體、淋濾裝置、地下水滲流裝置和多個取樣管。本發明不僅能夠模擬液態污染物在非飽和帶受到毛管壓力以及地層性質影響下的遷移狀況，還能模擬液態污染物在飽和帶受到毛管壓力、流體動壓以及地層性質共同影響下的遷移狀況，相較于現有土壤污染物遷移試驗裝置，本發明的試驗設置更逼近現實狀況，提高了試驗數據的準確性。

技術領域

本發明涉及土壤液體污染物遷移模擬裝置，具體涉及一種土壤污染物遷移試驗裝置。

背景技術

未經無害化處理的裸露堆放垃圾所產生的液態污染物作為一種高濃度的成分復雜的有機廢水，其在重力作用下進入土壤及地下水后，會發生遷移、相間分配及自然降解三種行為。

在地下非飽和帶中，液態污染物受重力作用向下遷移的同時也會發生橫向遷移現象。受毛管壓力以及地層性質影響，液態污染物在向下的遷移過程中會優先通過根孔、裂縫等較大的孔隙形成的優勢通道，并在界面張力的作用下在通道壁形成神經節狀殘留。若液態污染物總量較小或地下水位較深，液態污染物會在遷移中被殘留相“消耗掉”，不能到達飽和帶。降雨時地下水位發生波動，部分殘留的液態污染物可以直接溶解進入地下水，也可通過雨水的淋濾進入地下水，造成持續污染。

穿過非飽和帶的液態污染物進入飽和帶后，會在重力作用下繼續向下遷移，遷移中若遇到低滲透區，液態污染物會在其上積累并橫向遷移，尋找向下遷移的路徑繼續下沉。少量液態污染物會克服壓差進入低滲透區內。與在非飽和帶類似，液態污染物會優先通過毛細管阻力較小的高滲透區，若液態污染物總量足夠大，其可以到達并聚集在含水層底部。液態污染物和遷移路徑上的殘留相會緩慢溶解于地下水，持續向地下水中釋放污染物。

因此，研究土壤中液體污染物的遷移規律就顯得非常重要，而進行土壤中液體污染物的遷移試驗是研究土壤液體污染一種重要且常見的手段。在現有技術中，土壤污染物遷移試驗裝置通常是僅將液態污染物淋濾于試驗土體表層，只考慮了重力和地層性質的影響，未考慮毛管壓力和流體動壓的作用。

發明內容

本發明的目的是解決現有土壤污染物遷移模擬裝置通常是僅考慮了重力和地層性質的影響，將液態污染物淋濾于試驗土體表層，未考慮毛管壓力和流體動壓對液態污染物遷移產生影響的不足之處，提供一種土壤污染物遷移試驗裝置。

為了解決上述現有技術所存在的不足之處，本發明提供了如下技術解決方案：

一種土壤污染物遷移試驗裝置，其特殊之處在于：包括箱體、淋濾裝置、地下水滲流裝置和多個取樣管；

所述箱體上方設置淋濾裝置；所述箱體的兩個對稱側壁分別為滲透板和取樣板，箱體底部為過濾板，所述滲透板外側設置地下水滲流裝置，滲透板上設置有多個均勻分布的滲透孔，所述取樣板上在不同豎直高度設置有多個取樣孔，所述多個取樣管從對應取樣孔伸入箱體，所述過濾板上設置多個均勻分布的過濾孔，過濾孔孔徑小于土壤顆粒；

所述淋濾裝置包括第一儲液罐、淋濾頭，以及用于連接第一儲液罐和淋濾頭的第一水管，所述第一水管上設置有第一壓力控制裝置和第一流量控制裝置，所述淋濾頭下表面設置有多個均勻分布的淋濾孔，淋濾頭位于箱體內試驗土體的上方；

所述地下水滲流裝置包括依次設置第二儲液罐、海綿體，以及用于連接第二儲液罐和海綿體的第二水管，所述第二水管上設置有第二壓力控制裝置和第二流量控制裝置，所述第二水管的輸出端位于海綿體上部。

進一步地，所述第二水管的輸出端沿海綿體的長度A2方向設置有多個出水口，用于使水均勻注入海綿體。

進一步地，所述海綿體豎直高度與箱體豎直高度相等，海綿體的長度A2與箱體的厚度A1相等，海綿體的厚度B2為箱體長度B1的10％。