[发明专利]重金属污染物迁移过程及多级阻控模型试验装置与方法

权利要求书

1.一种重金属污染物迁移过程及多级阻控模型试验装置，其特征在于，所述装置包括上游重金属污染源水箱、多级阻控模型箱、下游检测水箱和溶液收集系统；

所述多级阻控模型箱包括渗透反应墙模型箱和工程屏障模型箱；所述上游重金属污染源水箱、渗透反应墙模型箱、工程屏障模型箱和下游检测水箱之间由原状土模型箱连接，所述原状土模型箱左右两侧安装有透水石板；

所述多级阻控模型箱的各模型箱的位置可以更换，实现不同工况下的模拟；

所述原状土模型箱、渗透反应墙模型箱与工程屏障模型箱底部与溶液收集系统连接；

所述渗透反应墙内填充有由飞灰、红黏土及膨润土压制而成的墙体；所述工程屏障模型箱内填充有由红黏土、膨润土或红黏土-膨润土混合土压制而成的墙体。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置与地面具有预设夹角，所述上游重金属污染源水箱距地面的高度大于所述下游检测水箱距离地面的高度。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述溶液收集系统包括溶液收集控制开关和3个溶液收集瓶，所述3个溶液收集瓶分别与原状土模型箱、渗透反应墙模型箱与工程屏障模型箱底部连通。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述原状土模型箱、渗透反应墙模型箱与工程屏障模型箱通过镶嵌在底部的透水石板与所述溶液收集瓶连通。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述上游重金属污染源水箱四面为透明钢化玻璃，下游面与原状土模型箱的透水石板相连，顶部为开有两孔的有机玻璃盖。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述原状土模型箱包括一个镂空的长方体钢架，左右两侧为内嵌透明钢化玻璃，底部为内嵌设有开槽处理的有机玻璃，顶部为开孔的PVC板；所述原状土模型箱内填充有原状地层土样。

7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述渗透反应墙模型箱包括一个镂空的长方体钢架，左右两侧为内嵌透明钢化玻璃，底部为内嵌设有开槽处理的有机玻璃，顶部为开孔的PVC板。

8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述工程屏障模型箱包括一个镂空的长方体钢架，左右两侧为内嵌透明钢化玻璃，底部为内嵌设有开槽处理的有机玻璃，顶部为开孔的PVC板。

9.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述下游检测水箱四面为透明钢化玻璃，上游面与原状土模型箱的透水石板相连，顶部为开有两孔的有机玻璃盖。

10.一种使用权利要求1～9任意一项所述重金属污染物迁移过程及多级阻控模型试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)向上游重金属污染源水箱中注入重金属溶液，设置所述上游重金属污染源水箱距离地面高度大于所述下游检测水箱距离地面的高度，或对所述上游重金属污染源水箱施加压力，使重金属溶液向前迁移；

(2)观察重金属溶液动态，利用所述溶液收集系统收集重金属溶液进行金属离子浓度测试；

(3)实时监测原状土模型箱、渗透反应墙模型箱与工程屏障模型箱中的湿度、温度和土压力和孔隙水压力；

(4)当所述下游检测水箱持续有溶液流出并达到稳定时，停止向所述上游重金属污染源水箱中注入溶液，待所述下游检测水箱不再有溶液流出时停止步骤(2)与步骤(3)，完成试验。