[发明专利]一种用于吸附Cd的生物质炭填埋层结构及Cd吸附监控方法

说明书

一种用于吸附Cd的生物质炭填埋层结构及Cd吸附监控方法，涉及土壤修复及Cd吸附领域。包括取样柱、第一基底层、第二基底层、吸附层、第一覆盖层和第二覆盖层。吸附层由生物质炭构成。取样柱贯穿至吸附层。取样柱包括外管、转轴、转盘和取样管。转轴可转动地设于外管的管腔，转盘同转轴连接。取样管的尾端铰接于转盘。外管的管壁开设有取样口，取样管的取样端可滑动地配合于取样口。转轴用于带动转盘转动，以使取样管能够从取样口伸出，并随转盘进一步转动而缩回，从而完成取样。其结构简单、便于实施、实施难度低，能够有效地对土壤进行持续改善，吸附土壤中的Cd。

技术领域

本发明涉及土壤修复及Cd吸附领域，具体而言，涉及一种用于吸附Cd的生物质炭填埋层结构及Cd吸附监控方法。

背景技术

土壤和粮食作物Cd污染是一个普遍存在的环境问题，这是工业化的不受控制，不可持续的城市化和集约化农业实践造成的。作为一类有毒物质，Cd对土壤质量、食品安全和人类健康构成高度威胁。土壤Cd污染治理刻不容缓。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种用于吸附Cd的生物质炭填埋层结构，其结构简单、便于实施、实施难度低，能够有效地对土壤进行持续改善，吸附土壤中的Cd，有效地对土壤中的Cd进行去除，有助于不断提升土壤质量，改善作物品质；此外，其便于监测和把控，能够非常方便地对吸附情况进行评估，便于后续维护和持续优化，对于不断改善吸附效果具有积极意义。

本发明的第二个目的在于提供一种Cd吸附监控方法，其操作简便、便于实施，能够十分方便地对吸附层进行取样，对于持续监控和优化吸附效果具有积极意义。

本发明的实施例是这样实现的：

一种用于吸附Cd的生物质炭填埋层结构，其包括：取样柱、以及由下至上依次设置的第一基底层、第二基底层、吸附层、第一覆盖层和第二覆盖层。第一基底层和第一覆盖层均由碎石构成，第二基底层由泥沙构成，第二覆盖层为土层，吸附层由生物质炭构成。取样柱贯穿至吸附层。

取样柱包括外管和内芯，内芯包括转轴、转盘和取样管。转轴可转动地设于外管的管腔并沿其长度方向设置，转盘同转轴固定连接。取样管的尾端铰接于转盘的盘面。

外管的管壁开设有供取样管伸出的取样口，取样管的取样端可滑动地配合于取样口。转轴用于带动转盘转动，以使取样管能够从取样口伸出，并随转盘进一步转动而缩回，从而完成取样。

进一步地，取样口设置有导向套，导向套可万向转动地设于取样口，取样管可滑动地配合于导向套。

进一步地，导向套呈球状，导向套可万向转动地嵌设于取样口。导向套的导向通孔沿其径向设置，导向通孔的外端容置有橡胶圈，橡胶圈贴合于导向通孔的孔壁设置并沿导向通孔的周向延伸呈环状。取样管同橡胶圈过盈且可滑动地配合。

进一步地，导向套还具有延伸导向段，延伸导向段同其外壁连接并沿其径向设置，延伸导向段具有用于容纳取样管的导滑槽，导滑槽同导向通孔连通。沿导向通孔的轴向，取样管同导滑槽可滑动地配合。

进一步地，延伸导向段的横截面呈扇环状，导滑槽的槽壁同导向通孔的孔壁位于同一圆柱面。

进一步地，取样管的取样端的端部设置有止挡片，止挡片一端连接于取样管的端壁，另一端朝取样管的尾端延伸并朝取样管的中心轴线延伸。止挡片沿取样管的周向连续设置呈环状。

进一步地，内芯还包括滑动架。沿外管的轴向，滑动架同外管的内壁可滑动地配合。沿外管的周向，滑动架同外管的内壁固定配合。转轴可滑动地配合于滑动架。转盘具有第一转动止点、第二转动止点和第三转动止点。转盘位于第一转动止点时，取样管的取样端容置于延伸导向段。转盘位于第二转动止点时，取样管经导向套伸出长度达到极大值。转盘位于第三转动止点时，取样管的取样端缩回至延伸导向段。