[实用新型]用于研究蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于研究蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染的实验装置。

背景技术

随着土壤重金属污染的日益加剧，传统的物理化学修复技术因其成本高，治理效率低且易造成“二次污染”等弊端已经无法满足社会及生态保护的需求。生物修复作为一项新兴的高效修复技术逐渐引起人们的关注。近年来，蚯蚓在重金属植物修复技术中的应用得到了广泛关注，已经开展了大量研究和应用。

然而过去的研究多集中在蚯蚓-植物系统对重金属的富集以及重金属形态和活性的变化研究上，着重于对修复效果和修复机理的研究。关于重金属在污染土壤中的空间分布和迁移的研究却几乎没有，而其恰恰是展开土壤重金属污染修复的前提。因此，研究蚯蚓—植物系统对重金属在土壤中的空间分布和迁移规律同样具有重要的意义。

目前，传统的实验研究多直接采用土柱淋滤，取流出液检测其中的重金属浓度，用于研究重金属在土壤中的垂直迁移。但是封闭的土柱难以检测到各层土壤中的重金属含量，使得研究中无法实时描绘重金属的空间分布状态。另一方面，简单的土柱实验装置只能一层一层装入土样后展开实验，装柱过程较为复杂，土壤分层不明显且土壤结构、性质易发生改变。同时也无法模拟自然条件下的光照，降水及温度、湿度的调控。因此，传统的实验装置不能较准确地模拟蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染的野外实际情况，也无法描绘各时段内重金属在土壤中的空间分布状态。

发明内容

本实用新型的目的是为解决上述已有技术存在的问题，而提供了一种能够实现供试土壤的分层装入和分层采集，能够描绘重金属在土壤中的空间分布，同时还可以模拟自然条件下的光照，降水及温湿度调控的用于研究蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染的实验装置，在一定程度上还原蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染的野外实际情况。

为了实现上述的目的，本实用新型采取的技术方案是：提供一种用于研究蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染的实验装置，包括分层玻璃柱、透水底座、模拟光照照明灯和淋滤器，所述的分层玻璃柱由3～6层有机玻璃柱组成，各层有机玻璃柱通过一金属转轴串联，同时采用玻璃柱间的固定件固定成一个整体；在每一分层有机玻璃柱侧壁上钻有小细孔，在各层有机玻璃柱内壁和底部均设有不同孔径的纱网、致密纱布和透水纱布；各层有机玻璃柱侧壁设有温湿度调节仪的金属探头及取样门孔；分层玻璃柱顶部设有模拟光照照明灯和淋滤器；分层玻璃柱底部设有透水底座；透水底座固定在基座上。

所述的各层有机玻璃柱串联在一金属转轴上，各层有机玻璃柱与金属转轴间均设有锁定开关用于固定有机玻璃柱绕金属转轴转动的角度。

所述的模拟光照照明灯安装在可伸缩的转动杆上，模拟光照照明灯还设有光强大小调节开关和光照时间定时器。

所述各层有机玻璃柱侧壁所设的温湿度调节仪的金属探头深入到各土层中，金属探头与温湿度调节仪连接，温湿度调节仪固定在支架上。

所述的淋滤器通过硅胶管与玻璃转子流量计相连，玻璃转子流量计通过硅胶管和溢水箱相连，玻璃转子流量计和溢水箱安装在支架上。  

所述的透水底座设有出水孔，出水孔与硅胶管连接，硅胶管上均设有止水夹。

所述的每一分层有机玻璃柱都装有供试土壤，植物种植在上层试样腔内的土壤中。

本实用新型的实验装置通过金属转轴将各分层有机玻璃柱串联成一个整体的有机玻璃柱，各层有机玻璃柱可绕金属转轴灵活转动，方便了在各分层有机玻璃柱装供试土壤的操作和对各分层土样进行独立测试研究。实验装置在各分层有机玻璃柱侧壁钻有小细孔以保证通风，各层有机玻璃柱内壁和底部所设的不同孔径的纱网和透水纱布可以防止淋滤过程中土壤粘粒的迁移。溢水箱的淋滤液通过玻璃转子流量计后与淋滤器相连，淋滤器可以均匀地对土柱进行重金属淋滤，也可以模拟大气降水。温湿度调控仪可以对各层土壤环境进行实时监测和调整，以保证蚯蚓—植物系统的有效运转。同时模拟光照照明灯和淋滤器能够用于模拟自然条件下的光照和大气降水，使研究更具现实意义和应用价值。试验过程中，可分别取渗出液及各层土壤进行重金属含量的检测，以研究蚯蚓—植物系统对重金属在土壤中的迁移行为的影响，并实时描绘重金属的空间分布状态等，从而对蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染进行深入的研究。

在实验研究中，本实验装置的规格可按实验所需要求进行相应的设计，也可以实现自然条件下的各类参数的调控，因此本装置可以灵活地应用于教学实验和科学研究中。

本实用新型用于研究蚯蚓—植物系统修复土壤重金属污染的实验装置具有以下优点： 

1．本实验装置可以实现供试土壤的分层装入，简化了装柱过程。