一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器及与植物仿生装置联用的结构制造方法及图纸

一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器及与植物仿生装置联用的结构，属于土壤修复技术领域。包括蒸发器主体和蒸发器纤维材料，蒸发器主体为空腔结构，蒸发器的下端开口，上端盖中心开有通孔，通孔四周均匀分布多个弧形通孔，每个弧形通孔与中心的通孔相连通或不连通；蒸发器主体空腔内侧壁上设有管卡；蒸发器纤维材料穿过弧形通孔并沿弧形通孔的弧形结构均匀分布。蒸发器与植物仿生装置联用，蒸发器纤维材料下端与植物仿生修复装置主体中的填料修复剂接触。所述蒸发器增加土壤水分和土壤污染物的迁移，从而提高了植物仿生修复的速率与效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及污染土壤植物仿生修复的蒸发器的制备方法，属于土壤修复领域。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的物质基础，是人类不可缺少、不可再生的自然资源，也是人类环境的重要组成部分。近年来随着我国工农业的生产和乡镇企业及农村城镇化的迅速发展，土壤环境污染问题己越来越严重，有关资料表明受污染的土壤已达6000多万公顷。土壤污染对人类的危害极大，它不仅直接导致粮食减产，而且通过食物链影响人体健康。此外，土壤中的污染物通过地下水以及污染物的转移对人类生存环境造成不良胁迫和危害。目前，土壤污染的修复技术主要包括物理修复、化学修复、生物修复和综合修复等。不同的土壤修复方法同样存在优缺点，比如物理化学修复会破坏土壤的结构、引入二次污染、成本较高、难以大规模的推广应用等。微生物修复受限于微生物的种类，适用性等问题；植物修复一般时间较长，同时受到气候环境、植物生长周期、植物耐受度等问题的限制。基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置通过模拟植物毛细现象和蒸腾作用，提供了一种污染土壤原位自持修复装置及采用该装置进行土壤修复的方法。该修复技术克服了现有技术存在的不足；具有操作简便、运行维护费用低、不破坏土壤结构，无二次污染、不受气候限制、修复时间较短的优点。基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置主要包括：主体、填料、蒸发器和配件等组件。其中蒸发器是该装置组件的重要核心组成部分，其作用主要是通过蒸发器材料与填料相结合，由此在填料中形成孔隙，利用毛细现象和蒸腾作用来带动土壤中水分的迁移、运输。同时土壤中的重金属及可溶性的有机污染物会随着土壤水分一起传输，经过填料时污染物会被吸附固定，从而有效的去除了土壤中的重金属。而蒸发器的使用大大加快了土壤水分和污染物的传输过程，提高了植物仿生修复的效率。因此，蒸发器的制造和应用对于植物仿生修复具有重要的意义。
技术实现思路
本技术的主要目的在于解决植物仿生其修复装置中蒸发器的制备问题，通过生产制备和使用蒸发器来完善土壤仿生修复装置，加快土壤修复的效率。本技术同时也提供五种成本低、适用范围广、修复效率高的蒸发器材料用于制备蒸发器装置。本技术一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器，其特征在于，包括蒸发器主体和蒸发器纤维材料，蒸发器主体为空腔结构，蒸发器的下端开口，上端盖中心开有通孔，通孔四周均匀分布多个弧形通孔，每个弧形通孔与中心的通孔相连通或不连通；蒸发器主体空腔内侧壁上设有管卡；蒸发器纤维材料穿过弧形通孔并沿弧形通孔的弧形结构均匀分布，弧形通孔对蒸发器纤维材料起固定支撑作用；蒸发器纤维材料选自玻璃纤维丝、玻璃纤维布、 碳纤维丝、碳纤维布、混合纤维丝中的一种或几种；混合纤维丝优选玻璃纤维丝和碳纤维丝的混合，玻璃纤维丝：碳纤维丝的质量比＝(1-5)：1。上述的纤维丝均为中空的，纤维布是采用中空的纤维丝制备的。蒸发器主体为可循环利用的PVC塑料管，直径略大于植物仿生修复装置主体直径，能够与植物仿生修复装置主体紧密连接；管卡用于固定蒸发器主体和植物仿生修复装置主体；固定蒸发器主体上盖的弧形孔用于放置和固定蒸发器材料，另外弧形孔最大程度的分散了蒸发器材料、减少蒸发器材料之间的相互粘接。蒸发器与植物仿生装置联用的结构：蒸发器主体与盖在植物仿生修复装置主体上并固定密封，蒸发器纤维材料下端与植物仿生修复装置主体中的填料修复剂接触，最好深入到填料修复剂接触中，蒸发器纤维材料上端向上伸出蒸发器主体上盖弧形孔一段距离。具体见图3。所述蒸发器的主体如图1和图2所示，蒸发器纤维材料与蒸发器主体的连接、固定及与植物仿生装置的联合应用(如图3)。所述的以蒸发器纤维材料为原料的蒸发器与植物仿生修复装置联用的方法，如图3，包括以下步骤：A1：选取蒸发器纤维材料(如直径为20-30μm、长度为30cm左右的玻璃纤维丝，称取适量玻璃纤维丝，玻璃纤维与填料修复剂的质量比为1：2)用蒸馏水洗净晾干；A2：将蒸发器纤维材料均匀分布并插入蒸发器主体弧形通孔中，上端伸出蒸发器主体弧形通孔10-15cm；A3：将带有蒸发器纤维材料的蒸发器主体与植物仿生修复主体管件相连接、固定；A4：从蒸发器主体上盖中心的通孔向植物仿生修复主体管件内灌装修复剂填料，同时使修复剂填料沿植物仿生修复主体管件的内壁周围进行灌装，夯实，使得蒸发器纤维材料下端深入到夯实后的修复剂填料中，完成蒸发器与植物仿生修复装置的连接。上述蒸发器纤维材料为纤维布时，将纤维布卷起，插入蒸发器主体弧形通孔处，使纤维布固定在蒸发器主体弧形通孔中。本技术所述的以五种材料用于污染土壤植物修复的蒸发器的制备方法，具有以下优点：(1)适用范围广：本技术适用重金属污染、有机污染及复合污染的土壤植物仿生装置；可以根据污染情况，处理面积的不同，制定不同规格。(2)低碳环保：本技术耐腐蚀、耐日光辐射、耐酸碱、不易损坏，可以重复使用；可实现自我持续运转，无需外加动力，无排放，低碳环保。(3)提高修复效率：本技术贯穿整个修复装置，与填料接触面积表面积大，增加土壤水分和土壤污染物的迁移，从而提高了植物仿生修复的速率与效果。附图说明图1为一种植物仿生修复装置蒸发器的主体结构主视图；图2为图1植物仿生修复装置蒸发器的主体结构俯视图；图3为蒸发器与植物仿生修复装置主体联合应用的示意图；1蒸发器主体、2弧形通孔、3管卡、4植物仿生修复装置主体、5填料修复剂、6渗透膜、7配件、8蒸发器纤维材料、9土壤水分、10土壤污染物。 具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步说明，但本技术并不限于以下实施例。实施例1基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置与蒸发器联合使用的结构如图3所示；联合结构主要部分包括修复装置主体4、填料修复剂5、渗透膜6、配件7、蒸发器主体1和蒸发器纤维材料8。修复装置主体为PVC材料制成的中空管件；渗透膜附着于中空管件底部；填料紧密填充于中空管件中，压实；蒸发器材料与主体相结合，固定于主体管件上，蒸发器纤维材料深入修复剂填料中。基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置的蒸腾速率的测定及与植物蒸腾速率的比较。分别测定了本技术的基于植物仿生的玻璃纤维蒸发器在溶液环境中和土壤环境中的蒸腾速率，并与水稻的蒸腾速率进行了对比，结果如表1所示。表1本技术的修复装置在水和水稻土环境中的蒸腾速率及与水稻的对比从表1可以看出，单位时间内,修复装置在溶液环境中和土壤环境中的蒸腾速率均明显高于水稻。此外，由于修复装置本身的性质可长期使用，因此,受自然环境及条件的限制较少；粮食作物，如水稻，一年之内仅有2-3季的生长期(生长地区不同，生长季不同)，每个生长周期只有3个月左右的时间，而且蒸腾速率只有在特定的生长阶段，适宜的自然环境条件下才可能达到较高水平。所以植物仿生修复和蒸发器的联合应用加快了土壤中水 分的蒸发速率，同样更容易促使土壤中可溶性重金属和有机污染物的运移，有利于植物仿生修复装置对污染土壤的修复。实施例2利用植物仿生修复方法对工业污染的土壤进行修复。试验用土壤取自某电镀工业园污染土壤，根据国家土壤环境质量标准(GB 15618—1995)，污染土壤的Cr、Ni较自然背景值分别超标28.4倍、3.1倍。利用本技术联合结构的植物仿生修复技术对工业污染土壤进行实地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器，其特征在于，包括蒸发器主体和蒸发器纤维材料，蒸发器主体为空腔结构，蒸发器的下端开口，上端盖中心开有通孔，通孔四周均匀分布多个弧形通孔，每个弧形通孔与中心的通孔相连通或不连通；蒸发器主体空腔内侧壁上设有管卡；蒸发器纤维材料穿过弧形通孔并沿弧形通孔的弧形结构均匀分布，弧形通孔对蒸发器纤维材料起固定支撑作用；蒸发器纤维材料选自玻璃纤维丝、玻璃纤维布、碳纤维丝、碳纤维布中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器，其特征在于，包括蒸发器主体和蒸发器纤维材料，蒸发器主体为空腔结构，蒸发器的下端开口，上端盖中心开有通孔，通孔四周均匀分布多个弧形通孔，每个弧形通孔与中心的通孔相连通或不连通；蒸发器主体空腔内侧壁上设有管卡；蒸发器纤维材料穿过弧形通孔并沿弧形通孔的弧形结构均匀分布，弧形通孔对蒸发器纤维材料起固定支撑作用；蒸发器纤维材料选自玻璃纤维丝、玻璃纤维布、碳纤维丝、碳纤维布中的一种。2.按照权利要求1所述的一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器，其特征在于，纤维丝均为中空的，纤维布是采用中空的纤维丝制备的。3.按照权利要求1所述的一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩君，徐愿坚，周建强，赵明阳，吕学欠，杨立鹏，陈卫文，高涛，周敏，
申请(专利权)人：北京新源国能科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11