[发明专利]一种LNAPLs地下运移过程实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其是一种LNAPLs地下运移过程实验装置及方法。

背景技术

地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定、水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一，然而随着工业的持续蓬勃发展，地下水正遭遇着严重的污染危机。

由于NAPLs特殊的物理化学性质，泄漏后长期存在于地下土-水系统中，稳定性强，不易降解，随着降雨、蒸发和抽水等水温地质过程以及植物吸收等生物过程，残留及聚积在土壤或地下水中的NAPLs会发生二次迁移，对自然环境和人体健康造成威胁，而在现有技术中，对NAPLs地下运移的实验装置都不全面，都不能清楚明了的观测NAPLs地下运移的状态，且监测环境较为单一。

在现有环境监测技术领域中，例如地下轻非水相液态污染物扩散的实时自动监测方法及系统，CN103033540A，地下轻非水相液体污染物扩散的实时自动 监测方法及系统，包括取监测点位；获取特征LNAPLs污染物及特征LNAPLs污染在该监测点位发生后的电阻率变化范围E；确定电阻率探杆的长度；确定电极环的间距；根据地下水流方向，监测井中悬挂一套电阻率监测装置，在地下水上游 和下游的监测点位分别至少贯入一套电阻率监测装置；设置采集参数；实时传输监测数据，若电阻率达到E的下限时，则自动报警。该发明的监测方法操作简单，测量准确、运行可靠、能够实现实时监测并且无线传输数据，可实时动态监测LNAPLs泄漏后扩散过程，也可监测降雨或地下水抽取时LNAPLs重新分布过程，可广泛应用于大型石化企业、加油站等LNAPLs泄露后的地下污染动态监测，该发明的这种地下轻非水相液态污染物监测方法及系统，监测不够全面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种LNAPLs地下运移过程实验装置及方法。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种LNAPLs地下运移过程实验装置，包括水槽、模拟泄漏源的马氏瓶、以及模拟降雨的降雨器，水槽呈长方体状，水槽内对称设有透水隔板，水槽通过透水隔板分隔成两侧为水位调节区域、中间为试验区域，水位调节区域内设有若干间隔排列的水位调节孔，水位调节孔设置在水槽侧壁上，水位调节孔一端设有橡胶管，水槽上端设有泄漏管，泄漏管上设有流速调节阀，泄漏管一端接入马氏瓶下端的开口处，水槽侧边设有支撑板，支撑板一端与降雨器连接固定，降雨器呈长方体，降雨器底部设有均匀分布的小孔。

作为优选，透水隔板上均匀分布若干透水孔，透水孔的孔径为4-6mm，透水隔板表面覆有一层滤水型土工织物，通过透水隔板上的透水孔使试验区域与水位调节区域进行水力联系，透水隔板表面覆有的一层滤水型土工织物可防止砂土的流出且不影响试验区域与水位调节区域间的水力联系。

作为优选，透水隔板有以下成分及其重量份组成：聚甲基丙烯酸甲酯90-132份、硬脂酸钙6-8份、全氟烷氧基树脂0.2-0.5份、季戊四醇0.5-1份、纳米氢氧化镁10-21份、己二胺1-3份、树脂酸钙0.1-0.3份、十二烷基磺酸钠2-4份、活性肽粉0.3-0.6份，增强透水隔板的强度，防止透水隔板上分布透水孔过多而影响透水隔板的强度，并提高透水隔板的防水防油性能，防止在实验过程中油脂粘附而影响实验数据。

作为优选，每隔水位调节区域内均匀分布6-10个水位调节孔，相邻水位调节孔的间距为4-6cm，控制实验水槽中水位的变化，调节土体饱和带的深度，为提高实验数据的精准。

作为优选，每个水位调节孔一端的橡胶管上还设有止水夹，通过止水夹控制水位调节孔的开关，调节水位的高度。

作为优选，水槽通过透水隔板分隔区域空间比为1:5:1，水槽的材质选用透明有机玻璃，增加实验的空间，采用透明有机玻璃，透明度较高，可清楚的观测LNAPLs在实验装置内的运移，便于数据的采集。

作为优选，流速板（13）位于水槽（1）上方，流速板（13）面积为水槽（1）上端面积的45-55%，流速板（13）内设有若干均匀分布的中空半圆凸（14），凸块（14）表面和底部均设有若干排液孔，凸块（14）内设有活塞杆（15），将马氏瓶内的污染液通过排泄管运输到流速板内，通过抽出活塞杆控制凸块使污染液流入水槽内，通过流速板可根据不同需求，在不同位置进行泄漏，流速板占据水槽一半的面积，不影响降雨器的运行。

一种LNAPLs地下运移过程实验方法，包括以下步骤：

1）根据所要研究的地质条件选取不同的土体类型的组合填入至水槽的试验区域6内；