本发明涉及污染修复领域，具体涉及一种蜂窝式楔形土壤重金属去除装置及微生物修复方法。
背景技术：
近年来，随着工业经济的快速发展，土壤中重金属污染问题日趋严峻。一般来说，引起土壤重金属污染的元素主要包括铜、锌、铬、铅、汞、镉、镊等7种元素。土壤中的重金属在自然条件下不易被降解，会通过地表径流等途径扩散到其他环境中，还能通过多种途径进入食物链累积放大，严重危害人类健康。重金属污染治理问题将成为21世纪环境科研工作者的一项重大挑战。
目前，全球治理重金属污染的方法主要有：化学治理方法、工程治理方法、生物治理方法和农业治理方法。然而，以上治理方法将重金属钝化或者吸附后无法彻底从土壤中移除重金属，或者即便可以移除但是工程量巨大。例如：在工程治理中，常采用热处理、电解等方法使重金属发生迁移，然后将其收集。该方法虽然去除效果明显，但是操作流程繁琐，治理费用较高而且易引起土壤肥力降低。因此，急需一种能够将被吸附或钝化的重金属从土壤中有效去除，同时操作简单，造价低的重金属去除装置及修复方法。
技术实现要素：
本发明提供了一种蜂窝式楔形土壤重金属去除装置及微生物修复方法，目的是解决现有治理重金属污染的方法常采用热处理、电解等方法使重金属发生迁移，然后将其收集。该方法操作流程繁琐，治理费用高，而且易引起土壤肥力降低的问题。
本发明的一种蜂窝式楔形土壤重金属去除装置，其组成包括楔形外框(1)和吸附层框架(2)，所述楔形外框(1)为楔形结构，所述吸附层框架(2)嵌装在楔形外框(1)内部，所述吸附层框架(2)为蜂窝状结构。
进一步的，所述楔形外框(1)包括楔形框架(1-1)、两个角夹板(1-2)、两个矩形夹板(1-3)和四个导轨(1-4)，四个导轨(1-4)分别安装在楔形框架(1-1)内部的四个内角处，两个角夹板(1-2)分别设置在楔形框架(1-1)的两侧面，两个矩形夹板(1-3)分别设置在楔形框架(1-1)的前后面，角夹板(1-2)与楔形框架(1-1)固定连接，矩形夹板(1-3)设置在导轨(1-4)中且与导轨(1-4)滑动连接。
进一步的，所述矩形夹板(1-3)的厚度为1mm～2mm。
进一步的，所述吸附层框架(2)由不锈钢框架及数个蜂窝状填料孔(2-1)制成，不锈钢框架上设有数个蜂窝状填料孔(2-1)。
进一步的，所述装置还包括两个挂钩(3)，所述角夹板(1-2)的上端设有凹槽(1-2-1)，每个凹槽(1-2-1)中挂有一个挂钩(3)。
进一步的，所述楔形框架(1-1)为不锈钢架。
进一步的，所述吸附层框架(2)为不锈钢架。
本发明的一种微生物修复方法，所述方法是通过以下步骤实现的：
步骤一、抽出矩形夹板(1-3)，取出吸附层框架(2)，将填料填入蜂窝状填料孔(2-1)内，再将营养物质滴入填料中，将装有营养物质的吸附层框架(2)装入楔形外框(1)中，插入矩形夹板(1-3)；
步骤二、向待修复土壤中接种重金属吸附菌，然后将填充有营养物质的装置插入土壤中；
步骤三、取出楔形外框(1)中的两个矩形夹板(1-3)，使土壤与蜂窝状填料孔(2-1)端面完全接触；
步骤四、待蜂窝状填料孔(2-1)内的营养物质耗尽时，即完成土壤微生物修复。
进一步的，所述步骤一中的填料为疏松多孔材料，该疏松多孔材料为海绵或棉花，所述步骤一中的营养物质为蛋白胨或酵母粉。
进一步的，步骤五、待蜂窝状填料孔(2-1)内的营养物质耗尽时，将矩形夹板(1-3)重新插入导轨(1-4)中，将吸附层框架(2)从楔形外框(1)中提出，楔形外框(1)保留在土壤中，更换填料，即重复步骤一至步骤四，得到下一阶段的吸附。
本发明的优点在于：
一、本发明的装置整体呈楔形，便于插入待修复土壤中。本发明的装置中的吸附框架(2)采用蜂窝状结构，有利于增大土壤中微生物与吸附材料的接触面积，提升重金属的去除率。
二、本发明的方法利用微生物吸附土壤中重金属，操作简单、成本低、对环境无副作用。本发明有效克服了被微生物吸附或钝化后的重金属不易彻底从土壤中去除的问题。
三、本发明的装置制作工艺简单，制作与材料节能环保，装置操作简便，耐腐蚀，可重复使用，对于土壤重金属去除效率较高；本修复方法所用材料对环境无副作用。
附图说明
图1是本发明的一种蜂窝式楔形土壤重金属去除装置的整体结构示意图；
图2是楔形外框(1)的结构示意图；
图3是吸附层框架(2)的结构示意图；
图4是楔形外框(1)内侧的导轨示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式包括楔形外框(1)和吸附层框架(2)，所述楔形外框(1)为楔形结构，所述吸附层框架(2)嵌装在楔形外框(1)内部，所述吸附层框架(2)为蜂窝状结构。楔形外框(1)和吸附层框架(2)之间可随意拆卸。吸附层框架(2)外部尺寸稍小于楔形外框(1)，使其能紧密嵌入楔形外框(1)中，吸附层框架(2)与楔形外框(1)之间留有足够空间用于储存安放吸附过程中滑落的土壤颗粒。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式是楔形外框(1)包括楔形框架(1-1)、两个角夹板(1-2)、两个矩形夹板(1-3)和四个导轨(1-4)，四个导轨(1-4)分别安装在楔形框架(1-1)内部的四个内角处，两个角夹板(1-2)分别设置在楔形框架(1-1)的两侧面，两个矩形夹板(1-3)分别设置在楔形框架(1-1)的前后面，角夹板(1-2)与楔形框架(1-1)固定连接，即角夹板(1-2)与楔形框架(1-1)不可拆卸，矩形夹板(1-3)设置在导轨(1-4)中且与导轨(1-4)滑动连接，即矩形夹板(1-3)与楔形框架(1-1)可拆卸。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式是矩形夹板(1-3)的厚度为1mm～2mm，这样设计保证移去矩形夹板(1-3)后，吸附层框架(2)的前后面的填料能够与土壤充分接触。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式是吸附层框架(2)由不锈钢框架及数个蜂窝状填料孔(2-1)制成，不锈钢框架上设有数个蜂窝状填料孔(2-1)。蜂窝状填料孔(2-1)用于填充微生物生长所需的营养物质。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一、二、三或四不同的是它还增加有两个挂钩(3)，角夹板(1-2)的上端设有凹槽(1-2-1)，每个凹槽(1-2-1)中挂有一个挂钩(3)。挂钩可将吸附层固定。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是楔形框架(1-1)为不锈钢架。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式七：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式是吸附层框架(2)为不锈钢架。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式八：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式是通过以下步骤实现的：
步骤一、抽出矩形夹板(1-3)，取出吸附层框架(2)，将填料填入蜂窝状填料孔(2-1)内，再将营养物质滴入填料中，将装有营养物质的吸附层框架(2)装入楔形外框(1)中，插入矩形夹板(1-3)；
步骤二、向待修复土壤中接种重金属吸附菌，然后将填充有营养物质的装置插入土壤中，重金属吸附菌是指经高重金属浓度长期胁迫下驯化筛选得到的菌株或菌剂，如:铜绿假单胞菌；
步骤三、取出楔形外框(1)中的两个矩形夹板(1-3)，使土壤与蜂窝状填料孔(2-1)端面完全接触；
步骤四、待蜂窝状填料孔(2-1)内的营养物质耗尽时，即完成土壤微生物修复。
具体实施方式九：本实施方式是步骤一中的填料为疏松多孔材料，该疏松多孔材料为海绵或棉花，海绵或棉花有利于微生物在其表面附着。所述步骤一中的营养物质为蛋白胨或酵母粉。其它步骤与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八或九不同的是它还包括步骤五、步骤五、待蜂窝状填料孔(2-1)内的营养物质耗尽时，将矩形夹板(1-3)重新插入导轨(1-4)中，使污染土壤与修复材料隔离，将吸附层框架(2)从楔形外框(1)中提出，楔形外框(1)保留在土壤中，更换填料，即重复步骤一至步骤四，得到下一阶段的吸附，实现土壤重金属的有效去除。根据营养物质的消耗情况确定其更换频率。其它步骤与具体实施方式八或九相同。