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原文传递一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置

专利名称：	一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置
摘要：	本发明公开了一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，本发明采用蠕动泵送的原理，真实的模拟土壤中的动力吸附环境，可以有效的分析磷元素与锑元素在土壤中的竞争吸附问题，实现对不同磷元素对锑活性的影响的分析，通过设置陶瓷纳米膜，可以降低圆筒体内壁的不透气、不透水性对土壤内迁移释放的影响，最大程度的提高实验模拟的真实性，同时，导流套的设置，可以提高溶液在土壤中流动的均匀性，提高实验模拟的可靠性，以便以最佳的条件模拟锑的释放迁移，本发明的集液可以实现自动化，并能够实现各个集液管的自动集液，便于后续的分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	安徽科技学院
发明人：	马万征;谢越;蔡永兵;李忠芳;汪建飞;肖新;李飞跃
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910090641.3
公开号：	CN109799172A
代理机构：	苏州拓云知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	黄海
分类号：	G01N13/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	233100 安徽省滁州市凤阳县东华路9号安徽科技学院资源与环境学院
主权项：	1.一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其包括多个溶液箱、多组蠕动泵送组件、多组实验玻璃土柱、集液管、集液转动台、移动驱动组件和控制器，其中，每个所述溶液箱内容纳有不同磷浓度的磷元素溶液，每组所述实验玻璃土柱内存储有矿区采样土壤；其特征在于，每个所述溶液箱均采用各自的蠕动泵送组件和玻璃输液管连接至所述实验玻璃土柱的底端，所述实验玻璃土柱的顶端采用玻璃出液管连接至所述集液管的正上方；所述集液转动台的上端面圆周边缘内侧圆周阵列设置有多个集液管，且集液管的个数是所述实验玻璃土柱组数的n倍，n为大于等于5的整数；各个玻璃出液管正好位于相邻的各个集液管的正上方，以便使得各个玻璃出液管流出的溶液正好落入各自的集液管内；所述控制器控制所述集液转动台间歇转动，且所述集液转动台每次转动的角度为使得所有已接收溶液的集液管正好离开所述玻璃出液管，并使得下一批集液管位于各个玻璃出液管的正下方；所述移动驱动组件位于所述集液转动台的底部，以便使得所述集液转动台转动时，所述控制器控制所述移动驱动组件驱动所述集液转动台离开所述玻璃出液管的正下方。 2.根据权利要求1所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述蠕动泵送组件采用蠕动泵，且所述蠕动泵的泵送速率使得所述实验玻璃土柱内的溶液在达西流速下进行实验。 3.根据权利要求1所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述实验玻璃土柱包括上盖、下盖、圆筒体和陶瓷纳米膜，其中，所述圆筒体内设置有圆柱腔，所述圆筒体的上下两端均密封设置有上盖和下盖，所述玻璃输液管和玻璃出液管分别置于所述下盖和上盖上，且与所述圆柱腔连通，所述圆筒体的圆柱腔内同轴设置有圆环结构的陶瓷纳米膜，所述陶瓷纳米膜与所述圆筒体的内壁之间设置有空腔，且陶瓷纳米膜的外壁与所述圆筒体的内壁之间的间距至少为圆筒体的圆柱腔直径的四分之一，所述圆柱腔内均填充有矿区的土壤样品。 4.根据权利要求3所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述上盖和下盖的靠近土壤样品的内侧均套设有导流套，所述导流套内位于所述陶瓷纳米膜的位置设置有一圈隔水套，所述隔水套延伸至所述陶瓷纳米膜的端部，且所述隔水套与所述陶瓷纳米膜之间有部分重叠且紧密贴合布置，且所述隔水套的轴向端部均紧密的贴合所述上盖的内壁设置，以便使得玻璃出液管中的流出溶液为陶瓷纳米膜所围成空间内的溶液。 5.根据权利要求1所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述集液转动台的上端面的边缘处内侧圆周阵列设置有多个间隔布置的涨紧定位套，所述集液管可拆卸拔出的定位在所述涨紧定位套内。 6.根据权利要求1所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述移动驱动组件包括工作台和驱动气缸，所述工作台的上端面一侧设置有所述驱动气缸，所述驱动气缸的活塞端连接至底座，所述集液转动台采用转轴支撑在所述底座上，所述底座内设置有分度驱动电机，所述分度驱动电机驱动所述转轴分度间歇转动，所述工作台的上端面还设置有沿着驱动气缸的延伸方向延伸的滑槽，所述底座的底部设置有与所述滑槽配合的滑块。 7.根据权利要求1所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述工作台的上端面位于所述滑槽的一侧设置有限位开关一和限位开关二，所述限位开关一和限位开关二的位置控制所述底座的移动范围。 8.根据权利要求6所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述工作台的一侧固定设置有竖直布置的支架，所述支架上可上下滑动的设置有滑座，所述滑座上设置有水平延伸的弧形定位座，各个所述玻璃出液管向下穿过的定位在所述弧形定位座上。 9.根据权利要求1所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置，其特征在于：所述蠕动泵送组件与所述实验玻璃土柱之间的玻璃输液管上还设置有电磁阀。 10.一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验方法，其特征在于，其采用权利要求1-9任意一项所述的一种矿区重金属污染土壤中锑的释放迁移及模拟实验装置进行模拟实验，其包括以下步骤： (1)将各个集液管布置于集液转动台上的涨紧定位套上，配置好各个溶液箱内磷溶液的浓度，并使得各个溶液箱内的溶液处于同一温度下，并将各个玻璃输液管和玻璃出液管连接好，调试好蠕动泵； (2)将矿区同一位置采集的同一批土壤样品分别等量的至于各个实验玻璃土柱中，并使得各个实验玻璃土柱中的陶瓷纳米膜的位置和尺寸均相同； (3)连接好各个部件好，开启蠕动泵，间隔相同时间后，启动移动驱动组件，使得各个集液管均位于各自的玻璃出液管的正下方，进行收集各个实验玻璃土柱内流出的溶液； (4)收集一定时间后，开启移动驱动组件，使得集液转动台移动，使得各个集液管离开各自的玻璃出液管，然后开启分度转动驱动电机，使得集液转动台转动一定角度，进行下一批的集液管的收集； (5)启动移动驱动组件，使得下一批的各个集液管均位于各自的玻璃出液管的正下方，进行收集各个实验玻璃土柱内流出的溶液，依次循环，直至收集到所需批量的溶液； (6)将各个集液管内的溶液分成两份，其中一份加酸保存用于测定溶解态锑的含量，另一份不加酸用离子色谱测定磷酸离子含量，并根据各个集液管的分析的含量绘制不同磷元素下锑元素的浓度在一定时间内的变化曲线。
所属类别：	发明专利