[发明专利]一种可模拟在不同水文地质条件下污染物迁移的柱装置

说明书

技术领域

本发明涉及研究环境污染物在多孔介质中穿透能力的实验装置，特别是一种可模拟在不同水文地质条件下污染物迁移的柱装置。

背景技术

近些年，随着科技得的大力发展，各种新物质新材料陆续出现并且大量使用。使其不可避免的会进入环境中并且造成环境污染。同时这些环境污染物质也会随着降雨和废水的乱排放而进入地下水环境之中，并随着地下水流的移动而进行扩散，使得污染区域变大。污染物在地下水含水层中迁移这个过程是很复杂的。此外自然界中的土壤可以通过自身吸附，细菌的分解、转化等过程使污染浓度降低。环境污染物在土壤中的迁移转化规律是广大环境工作者需要弄清的首要工作。

目前室内研究主要集中在室内一维柱实验上。大多数柱实验研究集中在研究污染物在饱和多孔介质中的迁移规律，此外在这种条件下主要研究石英砂等均匀的介质或者是研究扰动土介质的迁移实验，而且有研究表明地下水含水层的温度和压力对污染物的迁移规律造成很大的影响。综上所述目前的室内模拟装置并不能反映出野外的实际情况。为了提高实验精度就需要选择一个合适的模拟装置。一种可模拟在不同水文地质条件下污染物迁移的柱装置考虑了水文地质条件的设置来研究污染物在多孔介质中的穿透能力，通过设置的污染物投放装置、测压装置、介质的装填装置、水浴温度调节装置、污染物检测装置等设计的部分功能，使得装置能够模拟出在不同水文地质条件下污染物在含水介质中的迁移过程，从而得出比较准确的结论。

发明内容

本发明目的在于针对上述存在问题，提供一种可模拟在不同水文地质条件下污染物迁移的柱装置，该柱装置可以选择野外不同的地层土壤介质类型，设置不同地下水含水层渗流场、水化学场、温度场等条件，研究在不同条件下污染物在含水层一维方向上的迁移转化的规律。

本发明的技术方案：

一种可模拟在不同水文地质条件下污染物迁移的柱装置，包括污染物投放装置、温度控制装置、测压装置、介质的装填装置和样品收集装置，污染物投放装置包括注射器、注射器泵、两通接头、硅胶管，注射器固定于注射器泵上，注射器通过两通接头与硅胶管连接，硅胶管的另一端从螺旋管中穿过；温度控制装置包括三通接头、水浴恒温锅、蠕动泵、温度传感探头、温度表、螺旋管和有机玻璃管，三通接头的一个端口与螺旋管内的有机玻璃管连接，另一个端口与测压装置的三通接头连接，三通接头的第三个接口设有温度传感探头并通过导线与温度表连接，螺旋管包裹在硅胶管上，螺旋管的出口端与水浴恒温锅相连，进口端与蠕动泵连接，水浴恒温锅与蠕动泵通过硅胶管连接并形成水循环；测压装置包括三通接头、压力传感探头、压力表和导线，三通接头的一个端口与温度控制装置的三通接头连接，另一个端口与样品收集装置中的不锈钢管上端的内丝两通宝塔连接，三通接头的第三个接口设有压力传感探头并通过导线与压力表连接；介质的装填装置包括不锈钢管、200目不锈钢网片、内丝两通宝塔、恒温箱和三通接头，不锈钢管内装填多孔介质，不锈钢管两端分别与内丝两通宝塔螺纹连接并在连接端面设有200目不锈钢网片，不锈钢管下端的内丝两通宝塔与三通接头的一个端口连接，三通接头的另一个端口与样品收集装置中的收集探头连接，三通接头的第三个接口通过导线与压力表连接；样品收集装置包括收集探头、样品架和控制台，取样瓶放置在样品架上并通过控制台设置取样间隔时间进行取样。

所述不锈钢管的直径为1cm、5cm或10cm，对应长度为5cm、10cm或20cm。

本发明的优点是：该柱装置可根据野外土样实际情况通过环刀进行取样后进行原状土的研究，进行温度，压力和流速的调节来模拟实际条件下的污染物迁移过程；本装置从室内试验的角度有效的揭示野外实际情况中污染物在多孔介质中的迁移规律，可以根据研究的要求进行原状土和扰动土的研究。

附图说明

图1为该模拟装置结构示意图。

图中：1.注射器，2.注射器泵，3.两通接头，4.硅胶管，5-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.三通接头，6.压力传感探头，7.压力表，8.导线，9.水浴恒温锅，10.蠕动泵，11.温度传感探头，12.温度表，13.螺旋管，14.有机玻璃管，15.不锈钢管，16.200目不锈钢网片，17.内丝两通宝塔，18.恒温箱，19.收集探头，20样品架，21控制台。

具体实施方式

实施例：