表层和深层土壤淋溶模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种土壤环保领域，尤其涉及一种表层和深层土壤淋溶模拟装置。
【背景技术】
[0002]目前，土壤淋溶模拟装置主要用于研究土壤养分、有机物和重金属等物质迀移情况，是土壤污染治理重要的实验手段。土壤分为表层和深层，表层为0-300mm可见光部分，深层为300mm以下不可见光部分。现有技术中，土壤淋溶模拟装置大部分为单根柱子，只能反映初始状态的土壤在一定时间内污染物质的迀移特性变化，不能反映不同时间段初始状态的土壤中污染物的迀移转化，单根柱子需要重新处理，操作繁琐。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种表层和深层土壤淋溶模拟装置，可以模拟多个时间段下不同深度的土壤污染物迀移转化特性，并且操作简单。
[0004]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案:一种表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于其包括:盛装淋溶液的淋溶箱，以及通过输药管道与该淋溶箱相互连通的多个土柱，每个土柱均包括中空的淋溶柱、设置在淋溶柱上方的盖板、设置在淋溶柱侧边的多个取样孔、以及设置在淋溶柱下方的底座，所述淋溶柱的上部外壁为透明，中下部外壁涂黑，为不透明。
[0005]此外，本实用新型还提供如下附属技术方案:
[0006]所述淋溶箱下方安装有用于排空箱内淋溶液的排空阀。
[0007]所述淋溶箱内安装有液位控制器。
[0008]所述淋溶箱内安装有搅拌机。
[0009]所述输药管道包括一根总管、两根第一分管和多根第二分管；总管插入所述淋溶箱内，并且其上设置有蠕动栗；两根第一分管设置在总管和多根第二分管之间，并且其上设置有手动阀门；多根第二分管分别插入所述多个土柱内，并且其上均设置有电磁阀门。
[0010]所述多个取样孔上均安装有胶皮管和止水夹。
[0011]所述淋溶柱的高度为1000mm，上部300mm段的外壁为透明部分，中下部700mm段的外壁涂黑，为不透光部分。
[0012]所述淋溶柱和所述底座之间设置有橡胶垫圈。
[0013]所述表层和深层土壤淋溶模拟装置还包括盛装自来水的水箱，该水箱通过加水管道与所述淋溶箱相互连通。
[0014]所述加水管道上安装有用于控制流量的计量栗。
[0015]相比于现有技术，本实用新型的优势在于:通过设置多个土柱，以及土柱由上到下设置透明部分和不透明部分模拟表层土壤和深层土壤，从而实现多个时间段连续变化的土壤淋溶模拟，和实现表层土壤为可见光部分的土壤和深层土壤为不可见光部分土壤的模拟，并且操作简单。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的表层和深层土壤淋溶模拟装置的结构示意图。
[0017]图2是图1中土柱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。
[0019]参照图1，本发明的土壤淋溶模拟装置包括盛装淋溶液的淋溶箱1、盛装自来水的水箱2、多个土柱10、连通淋溶箱1和土柱10的输药管道、以及连通淋溶箱1和水箱2的加水管道16。
[0020]具体地，淋溶箱1的下方安装有排空阀3，用于排空箱内淋溶液，便于清洗箱体；淋溶箱1内安装有液位控制器4，用于控制箱内淋溶液的液位，保证在工作状态下箱内的淋溶液既不溢出也不放空，始终保持有淋溶液；淋溶箱1内还安装有搅拌机5，用于均匀混合淋溶液。
[0021]水箱2通过加水管道16与淋溶箱1相互连通，加水管道16上安装有计量栗7，用于运输自来水和控制自来水的流速。水箱2内的自来水加入到淋溶箱1内，用于稀释或配置淋溶箱1内的淋溶液。
[0022]土柱10的数量根据实际需求而定，其数量越多，得到的数据越多，分析结果越准确，但是成本也越高，管理难度越大；同理，其数量越少，得到的数据越少，分析结果误差较大，但是成本低，管理难度小，因此经综合考虑后，本实施例的土柱10为六个，可模拟六个时间段初始状态的土壤污染物迀移转化特性。每个土柱10的结构均一致，包括中空的淋溶柱12、设置在淋溶柱12上方的盖板11、设置在淋溶柱12侧边的多个不同高度的取样孔13、设置在淋溶柱12下方的橡胶垫圈14、以及设置在橡胶垫圈14下方的底座15。
[0023]淋溶柱12由玻璃材质制成，呈圆柱形，直径为250mm，高度为1000mm，壁厚为5mm，上部300mm段的外壁为透明，中下部700mm段的外壁涂黑，为不透明，旨在模拟表层土壤和深层土壤光照情况。淋溶柱12内盛装有土壤。
[0024]盖板11的直径为300mm，厚度为10mm，其盖罩在淋溶柱12的顶端，防止杂物掉入淋溶柱12内。
[0025]取样孔13的数量为十九个，从淋溶柱12顶端往下不同高度70mm处设置一个取样孔 13，继续往下的 300mm 处、350mm 处、400mm 处、450mm 处、500mm 处、550mm 处、650mm 处、750mm处、850mm处和1000mm处分别设置两个取样孔13，每一处的两个取样孔13均位于同一直径上。每个取样孔13上均装有胶皮管和止水夹(图未示)。
[0026]底座15为板状，厚度为20臟，其上设置有若干螺丝孔，孔径为150臟，数量视承重能力而定。橡胶垫圈14主要用于防止淋溶柱12与底座15发生硬性撞击，损坏淋溶柱12。
[0027]淋溶箱1通过输药管道将淋溶液输送到六个土柱10内，本实施例中，输药管道包括一根总管17、两根第一分管18和六根第二分管19总管；总管17插入淋溶箱1内，其上设置有蠕动栗6，用于吸取淋溶液并控制淋溶液的流速；两根第一分管设置在总管17和第二分管19之间，其上设置有手动阀门8，控制整个系统的淋溶液的开关；六根第二分管19分别插入到六个土柱10内，其上均设置有电磁阀门9，用于控制每个土柱10淋溶液的开关。在每个土柱10的底部还设置有废液排出管。
[0028]为模拟不同时间条件下重金属离子在表层和深层土壤中的淋溶迀移行为，采用自来水进行淋溶实验，自来水在计量栗7作用下从水箱2输送到淋溶箱1内，不断搅拌配置淋溶液，淋溶液在蠕动栗6作用下流出，打开手动阀8，再打开电磁阀9，对每个土柱10中的土壤进行淋溶，模拟实验是在光照下进行，1周淋溶后，在土柱10 —侧的取样孔上安置胶皮管和止水夹，待有渗滤液渗出时，打开止水夹用样品瓶进行收集，从土柱上表层往下不同高度(即 70mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、650mm、750mm、850mm 和 1000mm)取样品待测，其中，70mm和300mm的样品为可见光的土壤部分的渗滤液。2周后、3周后、4周后、5周后、6周后，同样的操作方法取样，淋溶实验所得样品冷藏保存。最后将这渗滤液样品在6000r/min的转速下离心5min，取其上清液用高分辨电感耦合等离子体质谱仪测定其中Cu、Cd、Pb、Zn和Ni的含量。实现在不同时间段下表层和深层土壤在不同深度的土壤样品的重金属淋溶迀移研究。置换成另外一种淋溶液可进行其他类型的淋溶迀移研究。
[0029]综上所述，本实用新型的表层和深层土壤淋溶模拟装置可实现六个时间段连续变化的土壤淋溶模拟，也可实现表层土壤为可见光部分的土壤和深层土壤为不可见光部分土壤的模拟，并且操作简单。
[0030]需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于其包括:盛装淋溶液的淋溶箱，以及通过输药管道与该淋溶箱相互连通的多个土柱，每个土柱均包括中空的淋溶柱、设置在淋溶柱上方的盖板、设置在淋溶柱侧边的多个取样孔、以及设置在淋溶柱下方的底座，所述淋溶柱的上部外壁为透明，中下部外壁涂黑，为不透明。2.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述淋溶箱下方安装有用于排空箱内淋溶液的排空阀。3.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述淋溶箱内安装有液位控制器。4.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述淋溶箱内安装有搅拌机。5.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述输药管道包括一根总管、两根第一分管和多根第二分管；总管插入所述淋溶箱内，并且其上设置有蠕动栗；两根第一分管设置在总管和多根第二分管之间，并且其上设置有手动阀门；多根第二分管分别插入所述多个土柱内，并且其上均设置有电磁阀门。6.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述多个取样孔上均安装有胶皮管和止水夹。7.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述淋溶柱的高度为1000mm，上部300mm段的外壁为透明部分，中下部700mm段的外壁涂黑，为不透光部分。8.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述淋溶柱和所述底座之间设置有橡胶垫圈。9.根据权利要求1所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于其还包括盛装自来水的水箱，该水箱通过加水管道与所述淋溶箱相互连通。10.根据权利要求9所述的表层和深层土壤淋溶模拟装置，其特征在于:所述加水管道上安装有用于控制流量的计量栗。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种表层和深层土壤淋溶模拟装置，其包括：盛装淋溶液的淋溶箱，以及通过输药管道与该淋溶箱相互连通的多个土柱，每个土柱均包括中空的淋溶柱、设置在淋溶柱上方的盖板、设置在淋溶柱侧边的多个不同高度的取样孔、以及设置在淋溶柱下方的底座，所述淋溶柱的上部外壁为透明，中下部外壁涂黑，为不透明。该装置可实现多个时间段连续变化的土壤淋溶模拟，也可实现表层土壤为可见光部分土壤和深层土壤为不可见光部分土壤的淋溶模拟，并且操作简单。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN204964499
【申请号】CN201520633404
【发明人】金晓丹, 王启明, 吴昊, 陈志明, 高何凤, 狄瑜, 陈何潇, 曹红军, 陈秋颖
【申请人】广西壮族自治区环境保护科学研究院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月21日