一种土壤农药污染场地原位生物实验装置的制作方法

本实用新型是涉及环境工程技术领域，具体的说是一种土壤农药污染场地原位生物实验装置。

背景技术：

由于工业生产的现代化，农业生产的过程中需要用到大量的化肥、农药，过量的农药使用会对土壤造成极大的污染，在对已污染土壤治理前，需要对土壤中农药残留进行数据分析，包括农药污染物的种类、不同状态污染物的比例、农药的生物有效性等。其中农药的生物有效性分析常用蚯蚓和常见经济作物在污染土壤中生长生活后再采集数据。因此，需要一种能够在实验室对污染土壤进行污染物生物有效性检测的实验装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种土壤农药污染场地原位生物实验装置，能够在实验室使用污染区域的采样土壤，在实验装置中利用采样土壤培养蚯蚓和植物生长，保证蚯蚓和植物能够在特定环境下生长不受干扰，同时能够时刻监视土壤的湿度、温度数据以及植物的生长状况。定期监测动、植物体内污染物的浓度与周边污染物浓度进行对比，可以得出该场地污染物生物有效性，为后期的风险评估和修复策略的制定提供数据支撑。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种土壤农药污染场地原位生物实验装置，其特征在于：包括筒状的隔离装置，所述的隔离装置底部封口，顶部开口，所述的隔离装置内用于放置污染场地原位土壤，所述的隔离装置的内壁上开有竖直方向的凹槽，所述的凹槽内等间距的设置有若干个土壤湿度传感器；

所述的隔离装置上方固定安装有顶板，所述的顶板的下表面固定安装有若干灯带和喷水装置，所述的灯带用于加热和提供光照，所述的喷水装置用于向下方喷水，维持土壤湿度，所述的顶板的边缘设置有排气装置；

所述的顶板的边缘固定安装有可向下延伸的卷帘，卷帘的底端竖直向下超出隔离装置上边缘，所述的顶板、卷帘以及隔离装置共同形成一个相对独立空间，所述的排气装置用于将独立空间内的气体排出；

所述的隔离装置内壁上边缘固定安装有温度传感器；

所述的灯带、喷水装置的控制器、土壤湿度传感器以及温度传感器均通过数据线与外部终端信号连接。

所述的隔离装置的水平截面为长方形，所述的隔离装置的四角均设置有竖直的支撑立柱，相邻支撑立柱之间通过竖直设置的隔离板连接，所述的凹槽竖直设置在隔离板的内表面或隔离板的交界处，所述的凹槽内等间距的设置有若干分割块，相邻分割块之间设置有传感器安置槽，所述的土壤湿度传感器固定安装在传感器安置槽内。

所述的隔离板的侧端面与支撑立柱侧面的卡槽可拆卸连接，所述的支撑立柱内部加工有竖直方向的数据线孔，所述的数据线孔与各个传感器安置槽连通。

所述的隔离板底部固定安装有底板，每片隔离板的底部边缘设置有若干底部通孔。

所述的隔离板高度为50cm至80cm。

所述的每根支撑立柱顶端均固定安装有竖直设置的伸缩杆，所述的顶板的下表面边缘固定安装在伸缩杆的顶端。

所述的喷水装置包括顶板的上表面设置的水道，所述的水道连续均匀分布在顶板的上表面，顶板的下表面设置有与水道位置相对应的喷头固定带，所述的喷头固定带上均匀固定安装有若干个喷水头，所述的喷水头与水道通过水管连通，所述的水管穿过顶板；

所述的水道的一端封闭，另一端设置有注水口，所述的注水口与水源连通。

所述的若干灯带均匀分布在顶板的下表面，所述的灯带内设置有加热灯和植物生长灯。

所述的排气装置包括设置在顶板边缘的排气口，所述的排气口为空心管状结构，所述的排气口贯穿顶板，所述的排气口内设置有排气扇。

所述的卷帘的底端固定安装有水平设置的垂杆，所述的卷帘的顶端固定安装在卷帘安置筒内，所述的卷帘安置筒内安装有弹性回转轴，所述的卷帘远离垂杆的一端与弹性回转轴固定连接，所述的顶板的边缘设置有竖直贯穿顶板的卷帘筒开口，所述的卷帘筒开口设置在相邻两根伸缩杆之间，所述的卷帘安置筒设置在卷帘筒开口的上方，所述的卷帘穿过卷帘筒开口向下延伸；

所述的支撑立柱侧壁上固定安装有端部卡槽，所述的垂杆的两端可嵌入端部卡槽实现限位，所述的卷帘的宽度不小于相邻两伸缩杆的宽度。

该种土壤农药污染场地原位生物实验装置能够产生的有益效果为：第一，支撑立柱、隔离板以及底板围成的空间用于放置污染区域的采样土壤，进一步在采样土壤内养殖蚯蚓，在采样土壤表面种植植物，用于定期监测动、植物体内污染物的浓度与周边污染物浓度进行对比，可以得出该场地污染物生物有效性。第二，隔离板底部边缘设置的底部通孔用于排水和通气，能够保证采样土壤内的动、植物健康生长，同时方便收集土壤渗出液，通过检测渗出液中的污染物浓度为后续的污染物实验研究提供进一步的数据。第三，安置在传感器安置槽内的湿度传感器能够监测不同深度土壤的湿度数据，同时还能够和喷水装置形成控制闭环，保证土壤的湿度环境适合土壤内的动、植物的生长。第四，安置在隔离装置顶部开口处的温度传感器能够和灯带内的加热灯形成控制闭环，保证隔离装置内的温度环境适合土壤内的动、植物的生长。第五，卷帘能够在卷帘安置筒内安装的弹性回转轴的作用下卷在弹性回转轴的表面，当实验需要时将卷帘下拉，覆盖顶板和隔离装置之间的开口，进而可以形成一个相对密封的空间，有利于维持动、植物生长所需的环境。

附图说明

图1为本实用新型一种土壤农药污染场地原位生物实验装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种土壤农药污染场地原位生物实验装置中传感器安置槽的结构示意图。

图3为本实用新型一种土壤农药污染场地原位生物实验装置中数据线通孔的结构示意图。

图4为本实用新型一种土壤农药污染场地原位生物实验装置总传感器安置槽的截面示意图。

图5为本实用新型一种土壤农药污染场地原位生物实验装置顶板的结构示意图。

说明书附图标注：1、支撑立柱；2、隔离板；3、底板；4、底部通孔；5、伸缩杆；6、顶板；7、卷帘安置筒；8、水道；9、注水口；10、排气口；11、传感器安置槽；12、分割块；13、温度传感器；14、卷帘；15、垂杆；16、端部卡槽；17、数据线通孔；18、卡槽；19、排气扇；20、卷帘筒开口；21、灯带；22、喷头固定带；23、喷水头。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种土壤农药污染场地原位生物实验装置，其特征在于：包括筒状的隔离装置，所述的隔离装置底部封口，顶部开口，所述的隔离装置内用于放置污染场地原位土壤，所述的隔离装置的内壁上开有竖直方向的凹槽，所述的凹槽内等间距的设置有若干个土壤湿度传感器；

所述的隔离装置上方固定安装有顶板6，所述的顶板6的下表面固定安装有若干灯带21和喷水装置，所述的灯带21用于加热和提供光照，所述的喷水装置用于向下方喷水，维持土壤湿度，所述的顶板6的边缘设置有排气装置；

所述的顶板6的边缘固定安装有可向下延伸的卷帘14，卷帘14的底端竖直向下超出隔离装置上边缘，所述的顶板6、卷帘14以及隔离装置共同形成一个相对独立空间，所述的排气装置用于将独立空间内的气体排出；

所述的隔离装置内壁上边缘固定安装有温度传感器13；

所述的灯带21、喷水装置的控制器、土壤湿度传感器以及温度传感器13均通过数据线与外部终端信号连接。

本实施例中，隔离装置的水平截面为长方形，所述的隔离装置的四角均设置有竖直的支撑立柱1，相邻支撑立柱1之间通过竖直设置的隔离板2连接，所述的凹槽竖直设置在隔离板2的内表面或隔离板2的交界处，所述的凹槽内等间距的设置有若干分割块12，相邻分割块12之间设置有传感器安置槽11，所述的土壤湿度传感器固定安装在传感器安置槽11内。

进一步的，支撑立柱1作为主要的支撑杆，提高了整个隔离装置的稳定性和强度，并为较薄的隔离板2提供支撑。隔离板2的端部和支撑立柱1通过完整的卡销实现连接，传感器安置槽11出则通过半卡销实现连接，留出传感器安置槽11的位置。

本实施例中，隔离板2的侧端面与支撑立柱1侧面的卡槽18可拆卸连接，所述的支撑立柱1内部加工有竖直方向的数据线孔17，所述的数据线孔17与各个传感器安置槽6连通。

进一步的，传感器安置槽11内的传感器数据线通过数据线孔17与控制器信号连通。

本实施例中，隔离板2底部固定安装有底板3，每片隔离板2的底部边缘设置有若干底部通孔4。

进一步的，隔离板2底部边缘设置的底部通孔4用于排水和通气，能够保证采样土壤内的动、植物健康生长，同时方便收集土壤渗出液，通过检测渗出液中的污染物浓度为后续的污染物实验研究提供进一步的数据。

本实施例中，隔离板2高度为50cm至80cm。

进一步的，隔离板2的高度可根据蚯蚓的适宜蚯蚓生长的土壤深度以及植物的根系长度确定。

本实施例中，每根支撑立柱1顶端均固定安装有竖直设置的伸缩杆5，所述的顶板6的下表面边缘固定安装在伸缩杆5的顶端。

进一步的，伸缩杆5的长度调节能够调整隔离装置和顶板6之间的空间大小，部分情况下需要在顶板6的下表面固定安装摄像头，用于实施监控植物的生长状态，由于隔离装置的大小可能存在不同，且每颗摄像头所能覆盖的土壤表面范围也不同，因此，通过伸缩杆5调整摄像头距离土壤表面的距离以及摄像头的数量能够保证被隔离装置围出的范围能够全部被摄像头摄影范围覆盖。

本实施例中，喷水装置包括顶板6的上表面设置的水道8，所述的水道8连续均匀分布在顶板6的上表面，顶板6的下表面设置有与水道8位置相对应的喷头固定带22，所述的喷头固定带22上均匀固定安装有若干个喷水头23，所述的喷水头23与水道8通过水管连通，所述的水管穿过顶板6；所述的水道8的一端封闭，另一端设置有注水口9，所述的注水口9与水源连通。

进一步的，水源的开关的控制器与主控制器信号连通，安置在传感器安置槽内的湿度传感器与主控制器信号连通，通过湿度传感器和水源开关的控制器形成控制闭环，主控制器通过控制水源开关的开、闭保持土壤湿度维持在设定范围内。进一步的，通过湿度传感器采集的湿度数据信号控制水源开关的开、闭为现有技术。

本实施例中，若干灯带21均匀分布在顶板6的下表面，所述的灯带21内设置有加热灯和植物生长灯。

进一步的，加热灯用于与主控制器信号连通，温度传感器13与主控制器信号连通，通过温度传感器13和加热灯形成控制闭环，主控制器通过控制加热灯的加热功率维持环境温度在设定范围内。进一步的，通过温度传感器采集的温度数据信号控制加热灯的加热功率为现有技术。

进一步的，植物生长灯能够为种植的土壤提供光照。

本实施例中，排气装置包括设置在顶板6边缘的排气口10，所述的排气口10为空心管状结构，所述的排气口10贯穿顶板6，所述的排气口10内设置有排气扇19。

本实施例中，卷帘14的底端固定安装有水平设置的垂杆15，所述的卷帘14的顶端固定安装在卷帘安置筒7内，所述的卷帘安置筒7内安装有弹性回转轴，所述的卷帘14远离垂杆15的一端与弹性回转轴固定连接，所述的顶板6的边缘设置有竖直贯穿顶板6的卷帘筒开口20，所述的卷帘筒开口20设置在相邻两根伸缩杆5之间，所述的卷帘安置筒7设置在卷帘筒开口20的上方，所述的卷帘14穿过卷帘筒开口20向下延伸；

所述的支撑立柱1侧壁上固定安装有端部卡槽16，所述的垂杆15的两端可嵌入端部卡槽16实现限位，所述的卷帘14的宽度不小于相邻两伸缩杆5的宽度。

进一步的，卷帘14能够在卷帘安置筒20内安装的弹性回转轴的作用下卷在弹性回转轴的表面，当实验需要时将卷帘14下拉，覆盖顶板6和隔离装置之间的开口，进而可以形成一个相对密封的空间，有利于维持动、植物生长所需的环境。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。