[发明专利]模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置及实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置及实验方法。

背景技术

在各类土壤污染修复技术中，受到污染的土壤修复方法从修复发生地来分类有原位修复和异位修复两种方式。对污染源进行处理的技术有生物修复、植物修复、生物通风、自然降解、生物堆肥、化学氧化、土壤淋洗、电动分离、气提技术、热处理、挖掘等；以上各类修复方法在进行工艺选择时必须根据受污染土壤的特性及周围环境因素综合考虑，而受污染土壤修复工艺的对比实验需考察的因素很多。

中国专利申请201310343141.9，名称为一种土壤污染物迁移模拟装置，公开了一种土壤污染物迁移模拟装置，包括溶液注入系统、试验柱、量测系统、出液收集系统，该装置可以实现在室内对污染物在土体中迁移行为进行模拟，但不能实现水平流和垂直流土壤污染淋滤实验的综合模拟，以及在一台实验装置上实现土壤污染物迁移的模拟及土壤修复的模拟。

发明内容

本发明的目的是：解决现有技术中土壤污染物迁移模拟装置或土壤修复模拟装置的不足提供一种模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置，包括箱体、液体输入装置、垂直取样装置、水平取样装置，所述垂直取样装置为分布在箱体外壁上并贯穿箱体伸入至其内部的取样管，取样管的取样口位于箱体内不同的垂直高度；所述水平取样装置为多根抽提水套管，实验时可根据取样要求，插入安装在实验土壤的不同水平距离上；所述箱体内四周及底部固定有过滤介质层，过滤介质层与箱体的内壁间隔开一定距离，形成横向流隔舱；位于箱体底部一侧的介质层内有多个汽提盘管接口，修复土壤实验时接空压机进行汽提；所述液体输入装置包括被固定架设于箱体上方的淋滤液缓存罐，贯穿连接淋滤液缓存罐底部的传输管，位于传输管下方并连接传输管的实验筒，该筒下方有开口。

上述的模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置，所述过滤介质为石英砂渗滤层或滤布，该滤布平均孔径大于水分子直径，并小于土壤颗粒平均直径。

上述的模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置，所述液体输入装置还包括淋滤液箱、计量泵，淋滤液箱与计量泵通过管道连接后与淋滤液缓存罐连接。

上述的模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置，所述箱体为不锈钢材质，其中下部外壁上开设有可打开和闭合的土壤更换孔，箱体底部开设有连通内部的阀门装置，即放空口。

上述的模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置，所述垂直取样装置在箱体外壁的垂直方向上等间距设置。

一种使用上述的模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置的实验方法，模拟土壤污染物迁移的实验方法，包括如下步骤：(1)在淋滤液箱中装入模拟淋滤液，实验筒中装填模拟污染源，在箱体内装填实验土壤，实验筒的底部开口端埋入实验用土壤中深度5cm，实验用土壤上安装带有孔的固定平台，淋滤液缓存罐架设在固定平台的孔上的，与实验筒用软管和控制软管连通或关闭的阀门连接，根据取样要求在不同的水平距离上安装抽提水套管5～10根；

(2)实验时，淋滤液从淋滤液箱中通过计量泵打入淋滤液缓存罐中，通过渗滤液速度调节计量泵，使淋滤液缓存罐中液位稳定保持在三分之二处，记录计量泵流量，阀门处于开启状态，淋滤液通过实验筒将污染源带入实验用土壤中，通过取样口取不同深度土壤溶液样本，记录淋滤时间和取样深度；淋滤后的淋滤液从放空口排出；从抽提水套管中抽取不同水平距离的土壤溶液进行装样检测；

(3)水平流模拟实验时，淋滤液通过计量泵进入横向流隔舱中，从另一侧的横向流隔舱的顶端排出，同时按前述取样口和抽提管取样方法取样，记录时间、深度、水平距离进行样品检测。

一种采用上述的模拟土壤污染物迁移及土壤修复的实验装置的实验方法，模拟土壤修复的实验方法，包括如下步骤：(1)在淋滤液箱中装入模拟修复药剂，在箱体内装填实验土壤，实验筒的底部开口端埋入实验用土壤中深度5cm，实验用土壤上安装带有孔的固定平台，淋滤液缓存罐架设在固定平台的孔上的，与实验筒用软管和控制软管连通或关闭的阀门连接，根据取样要求在不同的水平距离上安装抽提水套管5～10根；

(2)实验时，修复药剂从淋滤液箱中通过计量泵打入淋滤液缓存罐中，通过渗滤液速度调节计量泵，使淋滤液缓存罐中液位稳定保持在三分之二处，记录计量泵流量，阀门处于开启状态，修复药剂被输入实验用土壤中，通过取样口取不同深度土壤溶液样本，记录淋滤时间和取样深度；淋滤后的修复药剂从放空口排出；从抽提水套管中抽取不同水平距离的土壤溶液进行装样检测；