[发明专利]一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及污染土壤植物仿生修复的蒸发器的制备方法，属于土壤修复领域。

背景技术

土壤是人类赖以生存的物质基础，是人类不可缺少、不可再生的自然资源，也是人类 环境的重要组成部分。近年来随着我国工农业的生产和乡镇企业及农村城镇化的迅速发 展，土壤环境污染问题己越来越严重，有关资料表明受污染的土壤已达6000多万公顷。 土壤污染对人类的危害极大，它不仅直接导致粮食减产，而且通过食物链影响人体健康。 此外，土壤中的污染物通过地下水以及污染物的转移对人类生存环境造成不良胁迫和危 害。

目前，土壤污染的修复技术主要包括物理修复、化学修复、生物修复和综合修复等。 不同的土壤修复方法同样存在优缺点，比如物理化学修复会破坏土壤的结构、引入二次污 染、成本较高、难以大规模的推广应用等。微生物修复受限于微生物的种类，适用性等问 题；植物修复一般时间较长，同时受到气候环境、植物生长周期、植物耐受度等问题的限 制。

基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置通过模拟植物毛细现象和蒸腾作用，提供 了一种污染土壤原位自持修复装置及采用该装置进行土壤修复的方法。该修复技术克服了 现有技术存在的不足；具有操作简便、运行维护费用低、不破坏土壤结构，无二次污染、 不受气候限制、修复时间较短的优点。基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置主要包 括：主体、填料、蒸发器和配件等组件。其中蒸发器是该装置组件的重要核心组成部分， 其作用主要是通过蒸发器材料与填料相结合，由此在填料中形成孔隙，利用毛细现象和蒸 腾作用来带动土壤中水分的迁移、运输。同时土壤中的重金属及可溶性的有机污染物会随 着土壤水分一起传输，经过填料时污染物会被吸附固定，从而有效的去除了土壤中的重金 属。而蒸发器的使用大大加快了土壤水分和污染物的传输过程，提高了植物仿生修复的效 率。因此，蒸发器的制造和应用对于植物仿生修复具有重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的在于解决植物仿生其修复装置中蒸发器的制备问题，通过生产制备和 使用蒸发器来完善土壤仿生修复装置，加快土壤修复的效率。本发明同时也提供五种成本低、 适用范围广、修复效率高的蒸发器材料用于制备蒸发器装置。

本发明一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器，其特征在于，包括蒸发器主体和 蒸发器纤维材料，蒸发器主体为空腔结构，蒸发器的下端开口，上端盖中心开有通孔，通孔 四周均匀分布多个弧形通孔，每个弧形通孔与中心的通孔相连通或不连通；蒸发器主体空腔 内侧壁上设有管卡；蒸发器纤维材料穿过弧形通孔并沿弧形通孔的弧形结构均匀分布，弧形 通孔对蒸发器纤维材料起固定支撑作用；蒸发器纤维材料选自玻璃纤维丝、玻璃纤维布、碳 纤维丝、碳纤维布、混合纤维丝中的一种或几种；混合纤维丝优选玻璃纤维丝和碳纤维丝的 混合，玻璃纤维丝：碳纤维丝的质量比＝(1-5)：1。

上述的纤维丝均为中空的，纤维布是采用中空的纤维丝制备的。

蒸发器主体为可循环利用的PVC塑料管，直径略大于植物仿生修复装置主体直径，能够 与植物仿生修复装置主体紧密连接；管卡用于固定蒸发器主体和植物仿生修复装置主体；固 定蒸发器主体上盖的弧形孔用于放置和固定蒸发器材料，另外弧形孔最大程度的分散了蒸发 器材料、减少蒸发器材料之间的相互粘接。

蒸发器与植物仿生装置联用的结构：蒸发器主体与盖在植物仿生修复装置主体上并固定 密封，蒸发器纤维材料下端与植物仿生修复装置主体中的填料修复剂接触，最好深入到填料 修复剂接触中，蒸发器纤维材料上端向上伸出蒸发器主体上盖弧形孔一段距离。具体见图3。

所述蒸发器的主体如图1和图2所示，蒸发器纤维材料与蒸发器主体的连接、固定及与 植物仿生装置的联合应用(如图3)。

所述的以蒸发器纤维材料为原料的蒸发器与植物仿生修复装置联用的方法，如图3，包 括以下步骤：

A1：选取蒸发器纤维材料(如直径为20-30μm、长度为30cm左右的玻璃纤维丝，称取 适量玻璃纤维丝，玻璃纤维与填料修复剂的质量比为1：2)用蒸馏水洗净晾干；

A2：将蒸发器纤维材料均匀分布并插入蒸发器主体弧形通孔中，上端伸出蒸发器主体弧 形通孔10-15cm；

A3：将带有蒸发器纤维材料的蒸发器主体与植物仿生修复主体管件相连接、固定；