一种土壤污染物迁移试验装置的制作方法

本发明涉及土壤液体污染物迁移模拟装置，具体涉及一种土壤污染物迁移试验装置。

背景技术：

1、未经无害化处理的裸露堆放垃圾所产生的液态污染物作为一种高浓度的成分复杂的有机废水，其在重力作用下进入土壤及地下水后，会发生迁移、相间分配及自然降解三种行为。

2、在地下非饱和带中，液态污染物受重力作用向下迁移的同时也会发生横向迁移现象。受毛管压力以及地层性质影响，液态污染物在向下的迁移过程中会优先通过根孔、裂缝等较大的孔隙形成的优势通道，并在界面张力的作用下在通道壁形成神经节状残留。若液态污染物总量较小或地下水位较深，液态污染物会在迁移中被残留相“消耗掉”，不能到达饱和带。降雨时地下水位发生波动，部分残留的液态污染物可以直接溶解进入地下水，也可通过雨水的淋滤进入地下水，造成持续污染。

3、穿过非饱和带的液态污染物进入饱和带后，会在重力作用下继续向下迁移，迁移中若遇到低渗透区，液态污染物会在其上积累并横向迁移，寻找向下迁移的路径继续下沉。少量液态污染物会克服压差进入低渗透区内。与在非饱和带类似，液态污染物会优先通过毛细管阻力较小的高渗透区，若液态污染物总量足够大，其可以到达并聚集在含水层底部。液态污染物和迁移路径上的残留相会缓慢溶解于地下水，持续向地下水中释放污染物。

4、因此，研究土壤中液体污染物的迁移规律就显得非常重要，而进行土壤中液体污染物的迁移试验是研究土壤液体污染一种重要且常见的手段。在现有技术中，土壤污染物迁移试验装置通常是仅将液态污染物淋滤于试验土体表层，只考虑了重力和地层性质的影响，未考虑毛管压力和流体动压的作用。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有土壤污染物迁移模拟装置通常是仅考虑了重力和地层性质的影响，将液态污染物淋滤于试验土体表层，未考虑毛管压力和流体动压对液态污染物迁移产生影响的不足之处，提供一种土壤污染物迁移试验装置。

2、为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：

3、一种土壤污染物迁移试验装置，其特殊之处在于：包括箱体、淋滤装置、地下水渗流装置和多个取样管；

4、所述箱体上方设置淋滤装置；所述箱体的两个对称侧壁分别为渗透板和取样板，箱体底部为过滤板，所述渗透板外侧设置地下水渗流装置，渗透板上设置有多个均匀分布的渗透孔，所述取样板上在不同竖直高度设置有多个取样孔，所述多个取样管从对应取样孔伸入箱体，所述过滤板上设置多个均匀分布的过滤孔，过滤孔孔径小于土壤颗粒；

5、所述淋滤装置包括第一储液罐、淋滤头，以及用于连接第一储液罐和淋滤头的第一水管，所述第一水管上设置有第一压力控制装置和第一流量控制装置，所述淋滤头下表面设置有多个均匀分布的淋滤孔，淋滤头位于箱体内试验土体的上方；

6、所述地下水渗流装置包括依次设置第二储液罐、海绵体，以及用于连接第二储液罐和海绵体的第二水管，所述第二水管上设置有第二压力控制装置和第二流量控制装置，所述第二水管的输出端位于海绵体上部。

7、进一步地，所述第二水管的输出端沿海绵体的长度a2方向设置有多个出水口，用于使水均匀注入海绵体。

8、进一步地，所述海绵体竖直高度与箱体竖直高度相等，海绵体的长度a2与箱体的厚度a1相等，海绵体的厚度b2为箱体长度b1的10％。

9、进一步地，每个所述取样孔孔径均为试验土体竖直高度的1％。

10、进一步地，所述取样板上的同一竖直高度设置有多个取样孔。

11、进一步地，同一竖直高度设置的所述多个取样孔之间间距相等。

12、进一步地，所述箱体采用透明材质。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、(1)本发明公开了一种土壤污染物迁移试验装置，其包括箱体、淋滤装置、地下水渗流装置和多个取样管，本发明不仅能够模拟液态污染物在非饱和带受到毛管压力以及地层性质影响下的迁移状况，还能模拟液态污染物在饱和带受到毛管压力、流体动压以及地层性质共同影响下的迁移状况，相较于现有土壤污染物迁移试验装置，本发明的试验设置更逼近现实状况，提高了试验数据的准确性。

15、(2)本发明所公开的土壤污染物迁移试验装置能够模拟液态污染物同时通过地下水和雨水淋滤进入土壤后在非饱和试验土体和饱和试验土体中的迁移。

技术特征：

1.一种土壤污染物迁移试验装置，其特征在于：包括箱体(1)、淋滤装置(2)、地下水渗流装置(3)和多个取样管(4)；

2.根据权利要求1所述的一种土壤污染物迁移试验装置，其特征在于：所述第二水管(32)的输出端沿海绵体(33)的长度a2方向设置有多个出水口。

3.根据权利要求2所述的一种土壤污染物迁移试验装置，其特征在于：所述海绵体(33)竖直高度与箱体(1)竖直高度相等，海绵体(33)的长度a2与箱体(1)的厚度a1相等，海绵体(33)的厚度b2为箱体(1)长度b1的10％。

4.根据权利要求3所述的一种土壤污染物迁移试验装置，其特征在于：每个所述取样孔(121)孔径均为试验土体竖直高度的1％。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种土壤污染物迁移试验装置，其特征在于：所述取样板(12)上的同一竖直高度设置有多个取样孔(121)。

6.根据权利要求5所述的一种土壤污染物迁移试验装置，其特征在于：同一竖直高度设置的所述多个取样孔(121)之间间距相等。

7.根据权利要求6所述的一种土壤污染物迁移试验装置，其特征在于：所述箱体(1)采用透明材质。

技术总结
本发明涉及土壤液体污染物迁移模拟装置，具体涉及一种土壤污染物迁移试验装置，用于解决现有土壤污染物迁移模拟装置通常是仅考虑了重力和地层性质的影响，将液态污染物淋滤于试验土体表层，未考虑毛管压力和流体动压对液态污染物迁移产生影响的不足之处。该土壤污染物迁移试验装置包括箱体、淋滤装置、地下水渗流装置和多个取样管。本发明不仅能够模拟液态污染物在非饱和带受到毛管压力以及地层性质影响下的迁移状况，还能模拟液态污染物在饱和带受到毛管压力、流体动压以及地层性质共同影响下的迁移状况，相较于现有土壤污染物迁移试验装置，本发明的试验设置更逼近现实状况，提高了试验数据的准确性。

技术研发人员：刘博,张雷,吴兴辉,黄昕,郭华,刘雅婧,闵逸文,张小望
受保护的技术使用者：陕西省土地工程建设集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14