[发明专利]一种模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤污染观察领域，更具体地说，涉及一种模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置及方法。

背景技术

随着城市化进程的加快和工业的不断发展，人为因素对包气带土壤造成的各种污染也不断加剧。工厂排出的重金属、放射性物质、垃圾填埋场的渗出液以及石油烃类的泄漏时刻威胁着包气带土壤。包气带土壤是人类生存的必要资源，同时也是污染物向地下水运移的通道，包气带污染被称作“看不见的污染”。当前,我国土壤污染日趋严重,包气带土壤受到不同程度的污染,对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成了严重威胁。土壤污染造成有害物质在农作物中积累,并通过食物链进入人体,引发各种疾病,最终危害人体健康。

包气带土壤污染具有不可逆性，因此污染应该以防为主，但是由于人类对包气带的了解不够，包气带污染的防治较为困难。近年来，国内外专家对包气带土壤的污染进行了广泛研究，但是由于包气带在地下，不方便观测，直接研究污染物运移规律很困难。虽然可以通过一些数值模拟软件对污染物污染包气带过程中的污染晕进行模拟，但是误差较大无法深入研究污染物运移机理。

在研究污染物运移中，物理模拟是一种有效的研究手段。如何研究出方便观测，符合野外实际地质情况的物理模拟装置和方法对包气带土壤保护和修复都具有重大的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置，包括土样箱和投放污染物的投料装置，所述投料装置位于所述投料箱上方，所述土样箱由多个上下叠放的土层腔拼接而成，所述土层腔的侧板上设有刻度尺，位于最下端的土层腔的底部设有底板，所述顶层和中间层的土层腔的底部设有隔离网。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，所述土层腔的前端和上端有开口，所述土层腔的侧板在前端开口处设有竖刃条、所述底板和所述隔离网在前端开口处设有横刃条。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，所述观测装置还包括切割板，所述竖刃条上设有滑槽，所述切割板插入所述滑槽内。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，所述观测装置还包括把手和连接板，所述土层腔与所述前端开口相对的侧板为后壁板，所述连接板固定在所述后壁板上，所述把手固定在所述连接板上。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，所述土样箱的底部设有取土铲。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，所述土层腔的侧板的上下两端设有连接条，所述连接条上设有凹槽，所述凹槽内设有密封条。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，相邻的两个土层腔通过紧固件可拆卸连接，所述紧固件安装在所述连接条上。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，所述投料装置包括马氏瓶、盖板和玻璃管，所述盖板覆盖在所述土样箱上方，所述玻璃管的一端插入所述马氏瓶内，另一端插入所述盖板内，所述玻璃管上设有阀门。

在本发明所述的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置中，所述玻璃管内设有石英砂。

本发明还提供了一种模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测方法，包括以下步骤：

S1，取土，使土样箱的每个土层腔内都填充满土壤；

S2，通过投料装置向土样箱内投放污染物；

S3，污染物扩散一段时间后，将土样箱分离成独立的土层腔；

S4，观察每个土层腔内土壤表层的污染物，并用刻度尺将每个土层腔内土壤表层的污染物范围投影到二维坐标系上，并记录每个土层腔内土壤表层的高度位置；

S5，根据每个土层腔内土壤表层的高度位置将每个土层腔内土壤表层的二维投影图投影到三维坐标系中，并连接形成三维污染晕。

实施本发明的模拟污染物污染土壤的污染晕分层观测装置及方法，具有以下有益效果：