[发明专利]一种模拟修复土壤污染的微宇宙实验装置

说明书

本申请涉及土壤微宇宙模拟技术领域，具体涉及一种模拟修复土壤污染的微宇宙实验装置。所述微宇宙实验装置包括有平行加样装置、温度控制箱、参数监控系统、土柱实验装置以及排水结构。所述平行加样装置设于温度控制箱的上端，外接有加样泵和加样管。所述平行加样装置将实验物料同步加到土柱实验装置中。所述土柱实验装置位于温度控制箱底部，中间设置实验土样，并设有不同高度的取样孔。所述排水结构和参数监控系统用于排除装置废液以及监控参数。所述微宇宙实验装置可以灵活地控制微宇宙体系的环境温度，并且可以随时进行取样测试，通过多次连续取样测试可以了解土壤修复的连续过程，对修复过程本身基本无影响，具有很好的实用性。

技术领域

本申请涉及土壤微宇宙模拟技术领域，具体涉及一种模拟修复土壤污染的微宇宙实验装置。

背景技术

微宇宙是将单一实验结果外推到复杂的自然生态系统的、能够通过实验室对生态系统进行深度分析的模拟性实验方法。随着科技的进步，微宇宙实验已经在各个学科领域中应用，特别是环境生态学。例如，代威等人通过构建人工微宇宙体系，分析粘细菌对微环境中猎物菌的捕食作用；崔嵩等人研究发现土壤垂直分层温度的变化与α－HCH的迁移扩散通量系数呈显著正相关等。微宇宙实验具有真实、易操作、无环境危害、重复性高、高效率的优点，在了解污染物在土壤中归趋过程的同时，对微生物修复技术有预测效果和推进实施的作用，因此具有重要的实际意义。

现有技术中如公开号为CN104991594A的专利文献提出的一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，涉及一种模拟实验装置，所述装置包括箱体、负压发生器、模拟饱和带水流速装置、水箱、蠕动泵、PLC控制柜；箱体的一个侧面为可透视玻璃，箱体的另三个侧面为不可透视的箱板，其中与可透视玻璃相对的箱板上设有数排小孔；箱体上面为可拆卸式上盖，上盖与箱体之间采用若干搭扣连接；箱体内腔的底板上面设有温控装置；该装置利用传感器对土壤的温度、湿度及电导率进行测量，利用测量仪完成土壤pH值和氧化还原电位的测量。对实验所用土壤进行温度控制，具有调节土壤中氧气含量、完成土壤样品提取等功能。

又如公开号为CN105445438A的专利文献提出的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，该装置包括箱体、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；该发明实验装置及实验方法可实现水平流和垂直流土壤污染淋滤实验的综合模拟，此外，可实现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。

在实验环境中，温度对污染物的迁移及环境微生物的影响巨大。崔嵩等人研究冻融期土壤发现土壤垂直分层温度的变化与α－HCH的迁移扩散通量系数呈显著正相关。秦璐等人研究发现冻结期土壤微生物数量较低，不同冻融阶段，不同种类微生物数量受到不同土壤理化因子的制约。现有技术中，针对特定温湿度环境下，模拟土壤污染修复的微宇宙系统及装置一般结构复杂，成本高且可靠性低，缺乏一种可靠性、实用性强的低成本装置。

发明内容

本申请提供了一种模拟修复土壤污染的微宇宙实验装置，所述微宇宙装置包括平行加样装置、温度控制箱、参数监控系统、土柱实验装置以及排水结构；所述平行加样装置设于温度控制箱上方，其底部设有若干加样孔，侧面或上面连接有加样管和加样泵；所述温度控制箱内部下方、平行加样装置的加样孔下方设有若干土柱实验装置，所述土柱实验装置为管状体，其中空内部用于设置实验土样，侧面设有不同高度的若干取样孔；所述排水结构连通土柱实验装置底部以及温度控制箱外部；所述参数监控系统至少包括监控实验土样的温度和湿度的监测装置；所述温控控制箱控制内部温度。

可选的，所述温度控制箱为不锈钢材质，外部包覆有保温层；所述温度控制箱底部设有与土柱实验装置底部形状与大小相匹配的凹槽；所述土柱实验装置设于凹槽中。

可选的，所述平行加样装置上部设有可活动的封盖，所述封盖在与平行加样装置接触位置设有缓冲套；所述平行加样装置外部包覆有保温层。