一种用于污染物迁移预测的一维多深度模拟装置的制作方法

1.本实用新型涉及土壤污染物迁移转化模拟技术领域，特别涉及一种用于污染物迁移预测的一维多深度模拟装置。


背景技术：

2.随着城市化进程的加快，许多化工企业从城市中迁出，遗留下大量的各类型污染场地。这些污染场地不仅带来了环境和健康风险，而且也阻碍了城市建设和地方经济的发展。因此，需要对土壤污染物进行迁移转化。
3.现有的土壤污染物进行迁移转模拟研究中，存在涉及模块较多，操作实施复杂，试验周期长的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种用于污染物迁移预测的一维多深度模拟装置，以解决现有的土壤污染物进行迁移转模拟研究中，存在涉及模块较多，操作实施复杂，试验周期长的问题。
5.为了解决以上问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种用于污染物迁移预测的一维多深度模拟装置，包括：
7.迁移柱，所述迁移柱为竖直设置的管状结构，所述迁移柱的外壁间隔开设有若干个通孔；
8.储存器，其下端部与所述迁移柱的上端部连通，以用于待检测液的输入或存储；
9.若干个侧向小管，若干个所述侧向小管一一对应设置于若干个所述通孔的外侧，且若干个所述侧向小管均分别通过对应的所述通孔与所述迁移柱连通，，用于在所述迁移柱外壁的不同高度接收所述待检测液在所述迁移柱中流动产生的迁移流出液；
10.蠕动泵，所述蠕动泵设置在所述迁移柱的一侧，所述蠕动泵的输入端与所述迁移柱的下端部连接，所述蠕动泵控制从所述迁移柱底部流出的所述待检测液的流速；
11.待检测液收集器，其与所述蠕动泵的输出端连接，以收集从所述迁移柱底部流出的所述待检测液。
12.优选的，所述迁移柱为玻璃材质，所述迁移柱用于填充沙土类介质。
13.优选的，所述迁移柱的直径与其长度的比值不大于1:10。
14.优选的，所述迁移柱的底部设置有一石英层，以防止所述沙土类介质的流失。
15.优选的，所述迁移柱的底部连接有出口管，所述出口管与所述第一管路连接。
16.优选的，所述出口管的管径和长度与所述侧向小管的管径和长度均一致。
17.优选的，所述储存器为球状容器，其上端设置有一开口。
18.优选的，所述通孔和侧向小管均设置有三个、四个或五个中的任意一种。
19.优选的，所述第一管路和所述第二管路均为橡胶管。
20.优选的，还包括第一管路和第二管路，所述蠕动泵通过所述第一管路与所述迁移
柱的下端部连接，所述蠕动泵通过所述第二管路与所述待检测液收集器连接。
21.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
22.本实用新型通过采用简易的模型装置，实现对沙土类介质中污染物的多深度迁移模拟，保证试验准确度的同时缩减了试验周期。
附图说明
23.图1为本实用新型一实施例提供的用于污染物迁移预测的一维多深度模拟装置结构示意图；
24.图2为本实用新型一实施例提供的采用污染物迁移预测的一维多深度模拟装置进行模拟的氯化钠迁移曲线；
25.图3为本实用新型一实施例提供的采用污染物迁移预测的一维多深度模拟装置进行模拟的四环素迁移曲线。
26.附图标记说明：1-储存器，2-迁移柱，201-出口管，3-侧向小管，4-第一管路，5-蠕动泵，6-第二管路，7-待检测液收集器。
具体实施方式
27.以下结合附图1至图3和具体实施方式对本实用新型提出的一种用于污染物迁移预测的一维多深度模拟装置作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
28.鉴于现有的土壤污染物进行迁移转模拟研究中，存在涉及模块较多，操作实施复杂，试验周期长的问题。
29.本实施例提供了一种用于污染物迁移预测的一维多深度模拟装置，包括：迁移柱2、侧向小管3、储存器1、蠕动泵5和待检测液收集器7。
30.所述迁移柱2为竖直设置的管状结构，所述迁移柱2的外壁自上而下间隔开设有若干个通孔。迁移柱2为玻璃材质，迁移柱2用于填充沙土类介质。所述迁移柱2的直径与其长度的比值为1:10。迁移柱2的底部设置有一石英层，以防止所述沙土类介质的流失。所述迁移柱2的底部连接有出口管201，所述出口管201与所述第一管路4连接。所述出口管201的管径和长度与所述侧向小管3的管径和长度均一致。
31.储存器1下端部与所述迁移柱2的上端部连通，以用于待检测液的输入或存储，本实施例中所述储存器1为球状容器，其上端设置有一开口，待检测液从储存器1的开口处输入本装置中或将待检测液在储存器1中进行存储。
32.若干个侧向小管3，若干个所述侧向小管3一一对应设置于若干个所述通孔的外侧，且若干个所述侧向小管3均分别通过对应的所述通孔与所述迁移柱2连通，用于在所述
迁移柱2外壁的不同高度接收所述待检测液在所述迁移柱2中流动产生的迁移流出液。
33.所述通孔和所述侧向小管3均设置有三个、四个或五个中的任意一种。在如图1所示的实施例中，侧向小管3和通孔均设置有4个，且4个所述通孔的中点位于同一直线上。
34.所述蠕动泵5设置在所述迁移柱2的一侧，所述蠕动泵5的输入端通过第一管路4与所述迁移柱2的下端部连接；所述待检测液收集器7通过第二管路6与所述蠕动泵5的输出端连接，以收集从所述迁移柱2底部流出的所述待检测液，所述第一管路4和所述第二管路6均为橡胶管。所述蠕动泵5控制从所述迁移柱2底部流出的所述待检测液的流速，并加速所述待检测液在所述迁移柱2中的流动。
35.如图1提供的实施例中，迁移柱2的侧壁横向开设有4个通孔，4个通孔上一一对应连接有一侧向小管3，用于接收不同深度迁移流出液。迁移柱2采用玻璃材质，待检测液收集器7直径10cm至20cm，迁移柱2直径2cm至3cm、长度20cm至30cm(径高比＝1/10)。一维迁移实验，一般要求径高比较低，从而减小横向水流的影响，径高比最好为1:20-1:10之间，本实施例中径高比为1：10。迁移柱2柱体底部设置有2mm石英层，以防止砂土流失，石英层设置在迁移柱柱体的底部，石英层既能起到支撑柱内填充土体的作用，又具有透水的效果，同时防止随水流失。底部出口管201和侧出口部管直径约1mm，长度约2cm至3cm，橡胶管内径约2mm至3mm。
36.实施例一：以氯化钠为待检测液，采用上述实施例提出的污染物迁移预测的一维多深度模拟装置进行模拟试验。
37.试验在25℃下进行，采用砂土混合物(砂∶土为15∶1)填充一维多深度所述迁移柱2。迁移柱2长度为24cm。迁移柱2下端的出口管201连接橡胶软管，由蠕动泵5调控流速，蠕动泵5转速设为10r
·
min-1
。试验前，迁移柱2内的砂土经超纯水液浸泡至饱和。流出液采用一次性注射器收集，过0.22μm滤膜待测。试验采用0.01mol/l氯化钠的进行迁移模拟试验，每个一分钟收集一次数据，绘制出口管201处的迁移曲线，即如图2所示的24cm出口处的迁移曲线。
38.在所述迁移柱2的外壁分别在距离迁移柱2顶端7cm、11cm、15cm和19cm的位置开设通孔，一探究不同高度对离子液体运移的影响，在迁移曲线上分别绘制7cm、11cm、15cm和19cm的通孔处的迁移曲线，得到氯化钠迁移曲线如图2所示。
39.实施例二：以四环素为待检测液，采用上述实施例提出的污染物迁移预测的一维多深度模拟装置进行模拟试验。
40.试验在25℃下进行，采用砂土混合物(砂∶土为15∶1)填充一维多深度所述迁移柱2。迁移柱2长度为24cm。迁移柱2下端的出口管201连接橡胶软管，由蠕动泵5调控流速，蠕动泵5转速设为10r
·
min-1。试验前，迁移柱2内的砂土经超纯水液浸泡至饱和。流出液采用一次性注射器收集，过0.22μm滤膜待测。试验采用0.01mol/l四环素的进行迁移模拟试验，每间隔30分钟、60分钟或120分钟收集一次数据，绘制出口管201处的迁移曲线，即如图3所示的24cm出口处的迁移曲线。
41.在所述迁移柱2的外壁分别在距离迁移柱2顶端7cm、11cm、15cm和19cm的位置开设通孔，一探究不同高度对离子液体运移的影响，在迁移曲线上分别绘制7cm、11cm、15cm和19cm的通孔处的迁移曲线，得到氯化钠迁移曲线如图3所示。
42.综上所述，通过本实施例提出的污染物迁移预测的一维多深度模拟装置，可实现
不同深度污染物迁移规律的同时测定和模拟，从而大大降低迁移试验的周期。此外，还可减少传统单一高度一维柱体系在探究污染不同深度迁移规律过程中，批次试验带来的随机误差。通过采用简易的模型装置，实现对沙土类介质中污染物的多深度迁移模拟，提高试验准确度的同时缩减了试验周期。
43.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。