一种土壤重金属迁移转化模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环境岩土工程技术领域，特别涉及一种土壤重金属迀移转化模拟
目.ο
【背景技术】
[0002]根据环保部发布的全国土壤污染调查公报显示:全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、
2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。调查结果显示:在我国土壤污染中，重金属污染占有相当大的比例，且污染严重，急需治理。因此弄清重金属离子在土壤中的运移转化过程对于污染土壤治理的重要性不言而喻。
[0003]通过现场试验研究重金属在土壤中的运移转化过程，不仅操作难度大，费用消耗多，而且试验周期过长，根本无法满足现阶段对于污染土壤治理的急迫性，传统的土壤重金属离子运移转化实验装置是在土柱下方设有自由渗漏的孔，土壤水饱和后，将重金属溶液注入土柱内，开始向下渗漏，下渗完全依靠土壤水的重力势，进度非常缓慢，试验精度差，且重金属完全靠重力势向下迀移，有很大的不均一性，实验结果不准确。
[0004]现有技术中的方法只能做土壤饱和水重金属运移试验，靠自由水摆脱土壤的束缚开始迀移，导致类似实验结果不科学，且实验周期长，实验的真实性及准确性无法验证。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供的一种土壤重金属迀移转化模拟装置，解决了或部分解决了现有技术中的方法只能做土壤饱和水重金属运移试验，导致试验结果不科学，实验周期长，实验的真实性及准确性无法验证的技术问题，实现了试验周期短、实验误差小、测试精度高且能实现重金属在土壤中的运移与转化过程动态监测的技术效果。
[0006]本实用新型提供了一种土壤重金属迀移转化模拟装置，包括:
[0007]淋溶柱，外部为密封结构，内部设置容置空间；所述淋溶柱的顶部开设第一进液口及排气口，周身开设有多个竖直高度不同的检测口，底部开设第二进液口及所述检测口 ；
[0008]储液系统，所述储液系统包括:蒸饱水存储触、弟一婦动栗、重金属洛液储存触及第二蠕动栗；所述蒸馏水存储罐通过管道连通所述第二进液口 ；所述第一蠕动栗设置在所述蒸馏水存储罐与所述淋溶柱之间的管道上；所述重金属溶液储存罐通过管道连通所述第一进液口 ；所述第二蠕动栗设置在所述重金属溶液储存罐与所述淋溶柱之间的管道上；
[0009]多套收集检测单元，数量与所述检测口的数量相同；所述收集检测单元包括:采样罐、采样管、土壤电导率传感器及土壤ΡΗ传感器；所述采样管的一端伸入所述淋溶柱的检测口，另一端连通所述采样罐；所述土壤电导率传感器及土壤ΡΗ传感器设置在所述淋溶柱内，靠近所述采样管布置；所述采样罐内设置有ΡΗ电极、电导率电极、氧化还原电位电极及重金属电极；
[0010]数据采集与控制系统，所述数据采集与控制系统包括:多个数据采集器及数据集合控制器；多个所述数据采集器对应多套所述收集检测单元；所述数据采集器与所述PH电极、电导率电极、氧化还原电位电极及所述重金属电极通过导线连接；所述数据集合控制器与所述土壤电导率传感器、所述土壤PH传感器及多个所述数据采集器电性连接；
[0011 ] 其中，进行模拟试验时，将土壤填充在所述容置空间内形成土柱，所述土柱的上方和下方分别依次设置透水滤膜、透水石层及玻璃珠层；所述土柱上方的所述玻璃珠层紧贴所述淋溶柱的顶部内壁；所述土柱下方的所述玻璃珠层紧贴所述淋溶柱的底部内壁；所述模拟试验能模拟重金属离子在饱和土壤中的迀移与转化过程，也能模拟重金属离子在非饱和土壤中的迀移与转化过程。
[0012]作为优选，所述淋溶柱包括:淋溶壁、顶盖、底盖及两个密封圈；
[0013]所述淋溶壁为两端敞口的空心圆筒体，所述淋溶壁的两端分别向外延伸出设定宽度的环板；
[0014]所述顶盖通过螺栓与所述淋溶壁顶部的所述环板固定连接；
[0015]所述底盖通过螺栓与所述淋溶壁底部的所述环板固定连接；所述底盖的底部与底座固定连接；
[0016]所述密封圈呈圆环形；其中一个所述密封圈固定在所述顶盖与淋溶壁之间，另一个所述密封圈固定在所述底盖与淋溶壁之间；
[0017]其中，所述淋溶壁、顶盖与所述底盖整体组成密封的空心圆筒体；所述顶盖开设有所述第一进液口及所述排气口 ；所述淋溶壁开设有多个竖直高度不同的所述检测口 ；所述底盖开设有所述第二进液口及所述检测口。
[0018]作为优选，所述淋溶壁、顶盖及底盖都采用透明的聚氯乙烯材料。
[0019]作为优选，所述储液系统还包括:可调空压机、压力表、分压阀、第一流量计及第二流量计;
[0020]所述可调空压机通过气管与所述分压阀连通；
[0021]所述压力表设置在所述可调空压机与分压阀之间的气管上；
[0022]所述分压阀设置有两个气体出口，其中一个所述气体出口通过气管与所述蒸馏水存储罐连通，另一个所述气体出口通过气管与所述重金属溶液储存罐连通；
[0023]所述第一流量计设置在所述第一蠕动栗与所述淋溶柱之间的管道上；
[0024]所述第二流量计设置在所述第二蠕动栗与所述淋溶柱之间的管道上。
[0025]作为优选，所述收集检测单元还包括:固定器、过滤器、电磁阀及第三流量计；
[0026]所述固定器与所述淋溶柱固定连接，能将所述采样管固定在所述淋溶柱的所述检测口 ；
[0027]所述过滤器、电磁阀及第三流量计依次设置在所述采样管上；所述过滤器靠近所述淋溶柱；
[0028]所述土壤电导率传感器及土壤PH传感器与对应的所述采样管位于同一水平高度。
[0029]作为优选，所述重金属溶液储存罐、土壤电导率传感器、土壤PH传感器、过滤器、电磁阀、第三流量计、PH电极、电导率电极、氧化还原电位电极、重金属电极和采样罐均采用耐酸碱腐蚀材料。
[0030]作为优选，所述模拟装置包括5套所述收集检测单元及5个所述数据采集器；
[0031]所述淋溶柱的周身开设有4个竖直高度不同的所述检测口，底部开设1个所述检测口 ；各个所述检测口的竖直间距为设定值；
[0032]5套所述收集检测单元中的所述采样管分别与5个所述检测口连通；
[0033]5个所述数据采集器分别设置在5个所述采样罐上；
[0034]其中，所述数据采集器能接受对应的所述PH电极、电导率电极、氧化还原电位电极及所述重金属电极发送的电信号，并生成对应信息。
[0035]作为优选，所述处理设备还包括:数据终端；
[0036]所述数据终端为电脑；所述数据终端与所述数据集合控制器电性连接；
[0037]其中，所述数据集合控制器能接受和存储所述数据采集器发送的信息；所述数据终端能显示和处理所述信息。
[0038]本实用新型提供的土壤重金属迀移转化模拟装置通过储液系统控制淋溶柱内土壤水势的变化，通过多个收集检测单元对不同高度处淋溶柱的重金属溶液收集和参数检测，土壤电导率传感器和土壤PH传感器实时检测土壤的电导率和PH，PH电极、电导率电极、氧化还原电位电极、重金属电极可实时检测淋溶液的PH、电导率、氧化还原电位、重金属浓度，数据采集与控制系统能对重金属溶液参数和土壤参数的信息进行采集和存储，从而实现重金属离子在土壤中迀移与转化过程的快速观测。因此，该模拟装置集溶液的储存、收集、检测和数据采集于一体，结构紧凑、操作方便，为土壤重金属离子迀移与转化模型建立提供了参数优化手段，缩短