一种重金属污染土壤修复装置的制作方法

本实用新型属于重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤修复装置。

背景技术：

随着工业化和城市化的飞速发展，土壤重金属污染日趋严重。根据2014年4月环保部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的点位超标率为16.1％，以镉、汞、砷等重金属污染为主的无机污染物超标点位数占总超标点位的82.8％。土壤中的重金属污染物大部分残留于土壤耕层，少移动、难降解、毒性大，通过农作物进入食物链，甚至会危害人类的健康和生命。因此，修复重金属污染土壤，恢复土壤原有功能，刻不容缓。

重金属污染土壤修复从治理策略上可以分成两种：一是稳定化，将重金属稳定在土壤中限制其释放，降低其在环境中的迁移性和生物毒性；二是去污化，将重金属从土壤中去除，使其残存浓度低于风险值，达到清洁土壤的目的。

稳定化主要通过稳定化药剂改变土壤中重金属的存在形态，降低其迁移性和生物毒性。但由于该方法并未从根本上去除重金属，随着环境的改变，重金属存在再次活化的风险。同时，稳定药剂与土壤的搅拌混匀过程易破坏土壤结构，降低土壤肥力。

去污化则是通过增强土壤中重金属的溶解性及迁移性，再借助一定的设备或手段将重金属分离进行异位处置；包括淋洗去除技术、植物提取技术等。淋洗去除技术是将淋洗剂溶液注入到污染土壤或沉积物中，将土壤中的重金属污染物从固相中洗脱和转移到液相，再对淋洗废液进行处理的过程。天然螯合剂是一种生物降解性好，不会造成二次污染的淋洗剂。去除技术具有重金属污染物去除彻底的优势，但其成本较高，不适合单独利用。植物提取技术是指利用重金属富集植物提取、吸收土壤中重金属污染物的过程。植物提取技术具有低成本、不破坏土壤结构、应用面积大、后期处理简易等优势。但由于自然界中超累积植物种属稀少，人们从野外筛选的超富集植物生物量普遍较低、个体矮小、生长缓慢，且受气候、土壤等地域环境条件的限制导致修复治理效率低、周期长。通常一种植物只吸收一种或两种重金属，对土壤中共存的其它金属忍耐能力差，也限制了植物提取技术在复合污染土壤治理方面的应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，提供一种结构设计合理、使用方便、成本低、对土壤改良效果好、修复效率高的重金属污染土壤修复装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种重金属污染土壤修复装置，包括由下至上依次设置的污染土壤层、隔离吸附层、培养土层以及种植在培养土层的植物，所述隔离吸附层与污染土壤层之间设有滴灌层，所述滴灌层内设有多个滴灌管，所述隔离吸附层与培养土层之间设有排水层，所述排水层内设有多个排水暗管，所述滴灌管上设有多个滴灌孔，所述排水暗管上设有多个渗水孔。

优选的，所述隔离吸附层包括由上至下依次设置的第一土工布层、重金属吸附剂层和第二土工布层。

优选的，每个所述滴灌管外侧均包裹有第三土工布层。

优选的，每个所述排水暗管外侧均包裹有滤料层。

优选的，所述重金属吸附剂层内填充黏土、沸石、粉煤灰、花生壳木炭中的一种或多种。

优选的，所述滤料层采用陶粒、活性炭、石英砂中的一种或多种。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种重金属污染土壤修复装置，设置隔离吸附层，将污染土壤与培养土隔离，并且隔离吸附层吸附污染土壤中的重金属，避免了培养土受到重金属污染，因为植物种植在无污染的培养土中，植物并不被重金属污染，可以放心食用，保障生态安全；同时也免除了对超富集植物的局限性，可以选择种植适宜当地气候的任意植物，可以实现对多种重金属复合污染土壤的治理；培养土层与隔离吸附层之间设置的排水暗管，避免了培养土层积水，促进植物的正常生长，保证了下层污染土壤中重金属向隔离吸附层的迁移动力，显著提高了土壤修复效率；污染土壤层设置的滴灌管，采用天然螯合剂进行滴灌，增强污染土壤中重金属的迁移性，大大降低了土壤修复周期；植物收获以后，隔离吸附层被取出妥善处理，从而实现了污染土染中重金属的根本去除。

附图说明

图1为本实用新型一种重金属污染土壤修复装置的结构示意图；

图2为本实用新型隔离吸附层的截面剖视图；

图3为本实用新型滴灌管的结构示意图；

图4为本实用新型排水暗管的结构示意图。

其中：污染土壤层1、隔离吸附层2、培养土层3、植物4、滴灌管5、排水暗管6、第一土工布层7、第二土工布层8、滴灌孔9、第三土工布层10、渗水孔11、滤料层12、重金属吸附剂层13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供的一种重金属污染土壤修复装置，包括污染土壤层1，污染土壤层1上覆盖有一隔离吸附层2，所述的隔离吸附层2上表面上设置有培养土层3，所述的培养土层3上栽种有植物4，植物可根据当地植物生长情况，有选择性的选取项目所在地生物量大、生长速度快的植株进行种植，所述的污染土壤层1内上部接近隔离吸附层2的位置设置有滴灌层，滴灌层设有多个滴灌管5，所述的培养土层3内下部接近隔离吸附层2的位置设置有排水层，排水层设有多个排水暗管6。

如图2所示，所述的隔离吸附层2分为三层，从上往下依次为第一土工布层7、重金属吸附剂层13、第二土工布层8，重金属吸附剂层13填充的重金属吸附剂可结合项目当地资源，选择孔径均匀、比表面积大、价格低廉的高效重金属吸附材料。比如：黏土、沸石、粉煤灰、花生壳木炭等。

如图3所示，滴灌管5上开设有多个滴灌孔9，滴灌管外表面包裹第三土工布层10，滴灌管5内采用螯合剂进行滴灌，螯合剂根据土壤中所含重金属种类的不同，宜选用柠檬酸、苹果酸、草酸等可生物降解的天然螯合剂。

如图4所示，排水暗管6上开设有多个渗水孔11，排水暗管6外表面包裹有滤料层12。滤料可选择陶粒、活性炭、石英砂等。

一种重金属污染土壤修复装置使用时，通过隔离吸附层2，将污染土壤层1与培养土层3隔离，并且隔离吸附层2吸附污染土壤中的重金属，避免了培养土受到重金属污染；通过设置排水暗管6防止培养土层3积水的同时保证了下层土壤中重金属的迁徙动力；通过滴灌管5少量多次滴灌天然螯合剂，淋洗污染土壤层1，活化污染土壤中重金属，增强重金属迁移性；滴灌管5外侧包裹第三土工布层10可以使处于土壤中的滴灌管5不会被堵塞，排水暗管6外侧包裹的滤料层12可以使处于土壤中的排水暗管6不会被堵塞；隔离吸附层2的三层设计可以方便隔离吸附层2的取出和处理。

综上所述，本实用新型一种重金属污染土壤修复装置，结构简单，操作方便，成本低，可有效对重金属污染土壤进行修复，与现有技术相比，具有修复效果好，修复效率高，种植植物不受限制等优点，具有很高的实用性，具有较为巨大的经济价值和社会价值。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。