一种镉污染土壤的治理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于镉污染土壤的治理技术领域，公开了一种镉污染土壤的治理装置及方法，所述镉污染土壤的治理装置包括：镉污染检测模块、主控模块、翻土模块、改良模块、种植模块、浇水模块、解析模块、警报模块、显示模块。本发明专利技术通过提供的改良剂制备方法制备的改良剂添加了高分子化合物，改变土壤中镉的形态，降低镉的毒性，减少植物对镉的吸收；同时本发明专利技术通过解析模块将排放源分为若干个层级，将环境介质分为若干类；核算向不同类介质排放的重金属镉的总量，能够了解各污染源排放总量，全面把握污染源排放总量对污染贡献，有利于污染治理，大大提高对镉污染源解析的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种镉污染土壤的治理装置及方法
本专利技术属于镉污染土壤的治理
，尤其涉及一种镉污染土壤的治理装置及方法。
技术介绍
目前，镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，正常环境状态下，不会影响人体健康。镉和锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅共生。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。一般情况下自然存在的镉不会对人类造成危害，而人为因素引入的镉会给人类带来危害。土壤中的镉分为可溶性和非水溶性两大类，二者在一定条件下可相互转化。镉在土壤中的化学形态多样，和其它重金属元素相比，镉相对容易被植物吸收，其化学形态与其在植物体内迁移能力大小有关，其活性还与土壤的氧化还原环境有关。然而，现有镉污染土壤的治理装置对土壤改良效果差；同时现有镉污染土壤的治理装置不能准确解析污染源。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有镉污染土壤的治理装置对土壤改良效果差；同时现有镉污染土壤的治理装置不能准确解析污染源。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种镉污染土壤的治理装置及方法。本专利技术是这样实现的，一种镉污染土壤的治理方法，所述镉污染土壤的治理方法，包括：步骤一，镉污染检测模块利用重金属检测仪检测土壤镉信号；步骤二，根据检测的土壤镉信号，主控模块分别控制镉污染检测模块、翻土模块、改良模块、种植模块、浇水模块、解析模块、警报模块、显示模块各个模块正常工作；步骤三，翻土模块通过翻土机对土壤进行翻土，在翻土过程中，改良模块通过改良剂对土壤进行改良；同时解析模块对镉污染源进行解析；步骤四，种植模块通过播种机向镉污染土壤中播种苋菜，待苋菜成熟后将整株作物从镉污染土壤上移除并无害化处理；浇水模块通过浇水器对土壤植物进行浇水；步骤五，警报模块通过警报器根据检测土壤镉信号进行警报通知，显示模块通过显示器显示检测的土壤镉信号；所述解析模块解析方法如下：1)通过解析程序将排放源分为若干个层级；将环境介质分为若干类，所述环境介质指重金属镉排放进入的介质；2)建立每个层级排放源与每个环境介质对应的核算模型；3)收集核算模型所需数据；4)依据步骤2)建立的核算模型和步骤三收集的数据，分别计算出每个层级排放源进入各种环境介质的重金属镉的量；5)将同一排放源排入每个环境介质的量求和，即为此排放源的镉排放清单；6)分析若干排放源的镉排放清单；7)针对排放量大和排放强度大的排放源，提出针对性管控措施；所述将排放源按照“树状分类法”分为三个层级；自第一级至第三级逐级建立完整的排放源分类分级体系；同一层级排放源的种类采用枚举法，将所有可能的排放源一一列举；所述步骤一中，镉污染检测模块检测土壤镉信号的具体过程为：提取检测土样，并进行土样试液的制备；将提取的土样放入到烧杯中，添加水至土壤湿润；土壤湿润后，依次加入稀盐酸和硝酸，对整体进行加热消溶冷却；加热消溶完成后，对剩余的物质进行过滤；将剩余的物质添加到喷射器中，向空气-乙炔火焰喷射；在火焰中产生的镉基态原子蒸汽对光源发射的特征电磁辐射产生吸收，重金属检测仪检测吸光度；根据检测吸光度，制作相应的曲线，与标准曲线进行对比，得出镉信号和含量。进一步，所述所述改良剂制备方法如下：称取原料聚合氯化铝5％、硫酸铁10％、磷酸氢钙15％、柠檬酸30％、聚丙烯酰胺12％和L-脯氨酸2％；向水中依次加入聚合氯化铝、硫酸铁、磷酸氢钙、柠檬酸，并在65℃下搅拌至完全溶解，得第一混合物；向第一混合物中加入聚丙烯酰胺，并在65℃下搅拌至完全溶解，得第二混合物；向第二混合物中加入L-脯氨酸，并搅拌均匀，得所述镉污染土壤改良剂。进一步，所述步骤1)中，将环境介质分为水体环境、大气环境和土壤环境三类。进一步，所述土样试液制备的过程中，土样2克放入到烧杯中，加热的稀盐酸12mL，加入的稀硝酸为24mL。进一步，所述翻土模块通过翻土机对土壤进行翻土的过程为：根据土壤不同深度镉的含量，设定翻土机下沉的深度，对土壤进行翻土；在翻土过程中，利用旋转螺旋桨对土块进行打碎，并不断利用水泵进行洒水和改良剂。进一步，所述在不同的季节和土壤湿度，在翻土的深度20～25厘米范围内，旋转翻土的深度。进一步，所述苋菜在播种前将种子浸泡在温水3-4小时，在向浸泡器皿中加入沙土进行搅拌混合；搅拌混合完成后，撒在地面之上，覆土1cm；同时种植完成14天后，进行施肥。进一步，所述苋菜的田间管理为：苋菜长出五、六片叶子时施肥一次，在长出7-10片叶子时施肥一次；在采收时施肥一次，施肥时以氮肥为主，适当搭配一些农家肥。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述的镉污染土壤的治理方法的镉污染土壤的治理装置，所述镉污染土壤的治理装置包括：镉污染检测模块、主控模块、翻土模块、改良模块、种植模块、浇水模块、解析模块、警报模块、显示模块；镉污染检测模块，与主控模块连接，用于通过重金属检测仪检测土壤镉信号；所述步骤一中，镉污染检测模块检测土壤镉信号的具体过程为：提取检测土样，并进行土样试液的制备；将提取的土样放入到烧杯中，添加水至土壤湿润；土壤湿润后，依次加入稀盐酸和硝酸，对整体进行加热消溶冷却；加热消溶完成后，对剩余的物质进行过滤；将剩余的物质添加到喷射器中，向空气-乙炔火焰喷射；在火焰中产生的镉基态原子蒸汽对光源发射的特征电磁辐射产生吸收，重金属检测仪检测吸光度；根据检测吸光度，制作相应的曲线，与标准曲线进行对比，得出镉信号和含量；主控模块，与镉污染检测模块、翻土模块、改良模块、种植模块、浇水模块、解析模块、警报模块、显示模块连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作。进一步，所述镉污染土壤的治理装置还包括：翻土模块，与主控模块连接，用于通过翻土机对土壤进行翻土；改良模块，与主控模块连接，用于通过改良剂对土壤进行改良；改良剂制备如下：称取原料聚合氯化铝5％、硫酸铁10％、磷酸氢钙15％、柠檬酸30％、聚丙烯酰胺12％和L-脯氨酸2％；向水中依次加入聚合氯化铝、硫酸铁、磷酸氢钙、柠檬酸，并在65℃下搅拌至完全溶解，得第一混合物；向第一混合物中加入聚丙烯酰胺，并在65℃下搅拌至完全溶解，得第二混合物；向第二混合物中加入L-脯氨酸，并搅拌均匀，得所述镉污染土壤改良剂；种植模块，与主控模块连接，用于通过播种机向镉污染土壤中播种苋菜，待苋菜成熟后将整株作物从镉污染土壤上移除并无害化处理；苋菜在播种前将种子浸泡在温水3-4小时，在向浸泡器皿中加入沙土进行搅拌混合；搅拌混合完成后，撒在地面之上，覆土1cm；同时种植完成14天后，进行施肥；苋菜的田间管理为：苋菜长出五、六片叶子时施肥一次，在长出7-10片叶子时施肥一次；在采收时施肥一次，施肥时以氮肥为主，适当搭配一些农家肥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镉污染土壤的治理方法，其特征在于，所述镉污染土壤的治理方法，包括：/n步骤一，镉污染检测模块利用重金属检测仪检测土壤镉信号；/n步骤二，根据检测的土壤镉信号，主控模块分别控制镉污染检测模块、翻土模块、改良模块、种植模块、浇水模块、解析模块、警报模块、显示模块各个模块正常工作；/n步骤三，翻土模块通过翻土机对土壤进行翻土，在翻土过程中，改良模块通过改良剂对土壤进行改良；同时解析模块对镉污染源进行解析；/n步骤四，种植模块通过播种机向镉污染土壤中播种苋菜，待苋菜成熟后将整株作物从镉污染土壤上移除并无害化处理；浇水模块通过浇水器对土壤植物进行浇水；/n步骤五，警报模块通过警报器根据检测土壤镉信号进行警报通知，显示模块通过显示器显示检测的土壤镉信号；/n所述解析模块解析方法如下：/n1)通过解析程序将排放源分为若干个层级；将环境介质分为若干类，所述环境介质指重金属镉排放进入的介质；/n2)建立每个层级排放源与每个环境介质对应的核算模型；/n3)收集核算模型所需数据；/n4)依据步骤2)建立的核算模型和步骤三收集的数据，分别计算出每个层级排放源进入各种环境介质的重金属镉的量；/n5)将同一排放源排入每个环境介质的量求和，即为此排放源的镉排放清单；/n6)分析若干排放源的镉排放清单；/n7)针对排放量大和排放强度大的排放源，提出针对性管控措施；/n所述将排放源按照“树状分类法”分为三个层级；/n自第一级至第三级逐级建立完整的排放源分类分级体系；/n同一层级排放源的种类采用枚举法，将所有可能的排放源一一列举；/n所述步骤一中，镉污染检测模块检测土壤镉信号的具体过程为：/n提取检测土样，并进行土样试液的制备；/n将提取的土样放入到烧杯中，添加水至土壤湿润；/n土壤湿润后，依次加入稀盐酸和硝酸，对整体进行加热消溶冷却；/n加热消溶完成后，对剩余的物质进行过滤；/n将剩余的物质添加到喷射器中，向空气-乙炔火焰喷射；/n在火焰中产生的镉基态原子蒸汽对光源发射的特征电磁辐射产生吸收，重金属检测仪检测吸光度；/n根据检测吸光度，制作相应的曲线，与标准曲线进行对比，得出镉信号和含量。/n...

【技术特征摘要】
1.一种镉污染土壤的治理方法，其特征在于，所述镉污染土壤的治理方法，包括：
步骤一，镉污染检测模块利用重金属检测仪检测土壤镉信号；
步骤二，根据检测的土壤镉信号，主控模块分别控制镉污染检测模块、翻土模块、改良模块、种植模块、浇水模块、解析模块、警报模块、显示模块各个模块正常工作；
步骤三，翻土模块通过翻土机对土壤进行翻土，在翻土过程中，改良模块通过改良剂对土壤进行改良；同时解析模块对镉污染源进行解析；
步骤四，种植模块通过播种机向镉污染土壤中播种苋菜，待苋菜成熟后将整株作物从镉污染土壤上移除并无害化处理；浇水模块通过浇水器对土壤植物进行浇水；
步骤五，警报模块通过警报器根据检测土壤镉信号进行警报通知，显示模块通过显示器显示检测的土壤镉信号；
所述解析模块解析方法如下：
1)通过解析程序将排放源分为若干个层级；将环境介质分为若干类，所述环境介质指重金属镉排放进入的介质；
2)建立每个层级排放源与每个环境介质对应的核算模型；
3)收集核算模型所需数据；
4)依据步骤2)建立的核算模型和步骤三收集的数据，分别计算出每个层级排放源进入各种环境介质的重金属镉的量；
5)将同一排放源排入每个环境介质的量求和，即为此排放源的镉排放清单；
6)分析若干排放源的镉排放清单；
7)针对排放量大和排放强度大的排放源，提出针对性管控措施；
所述将排放源按照“树状分类法”分为三个层级；
自第一级至第三级逐级建立完整的排放源分类分级体系；
同一层级排放源的种类采用枚举法，将所有可能的排放源一一列举；
所述步骤一中，镉污染检测模块检测土壤镉信号的具体过程为：
提取检测土样，并进行土样试液的制备；
将提取的土样放入到烧杯中，添加水至土壤湿润；
土壤湿润后，依次加入稀盐酸和硝酸，对整体进行加热消溶冷却；
加热消溶完成后，对剩余的物质进行过滤；
将剩余的物质添加到喷射器中，向空气-乙炔火焰喷射；
在火焰中产生的镉基态原子蒸汽对光源发射的特征电磁辐射产生吸收，重金属检测仪检测吸光度；
根据检测吸光度，制作相应的曲线，与标准曲线进行对比，得出镉信号和含量。


2.如权利要求1所述镉污染土壤的治理方法，其特征在于，所述所述改良剂制备方法如下：
称取原料聚合氯化铝5％、硫酸铁10％、磷酸氢钙15％、柠檬酸30％、聚丙烯酰胺12％和L-脯氨酸2％；
向水中依次加入聚合氯化铝、硫酸铁、磷酸氢钙、柠檬酸，并在65℃下搅拌至完全溶解，得第一混合物；
向第一混合物中加入聚丙烯酰胺，并在65℃下搅拌至完全溶解，得第二混合物；
向第二混合物中加入L-脯氨酸，并搅拌均匀，得所述镉污染土壤改良剂。


3.如权利要求1所述镉污染土壤的治理方法，其特征在于，所述步骤1)中，将环境介质分为水体环境、大气环境和土壤环境三类。


4.如权利要求1所述镉污染土壤的治理方法，其特征在于，所述土样试液制备的过程中，土样2克放入到烧杯中，加热的稀盐酸12mL，加入的稀硝酸为24mL。


5.如权利要求1所述镉污染土壤的治理方法，其特征在于，所述翻土模块通过翻土机对土壤进行翻土的过程为：
根据土壤不同深度镉的含量，设定翻土机下沉的深度，对土壤进行翻土；
在翻土过程中，利用旋转螺旋桨对土块进行打碎，并不断利用水泵进行洒水和改良剂。


6.如权利要求5所述镉污染土壤的治理方法，其特征在于，所述在不同的季节和土壤湿度，在翻土的深度20～25厘米范围内，旋转翻土的深度。


7.如权利要求1所述镉污染土壤的治...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖和军，肖欢，向炎赟，张小毅，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43