一种浅层地下水污染物监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种浅层地下水污染物监测系统，包括：监测井以及采样组件，所述监测井由上到下依次分为防护柱、中间柱以及收集柱；所述收集柱上、下部分别为圆柱体、圆锥体，位于圆柱体下部的收集柱管壁周向设有多组用于地下水渗入的小孔，且位于小孔下方的收集柱内壁设有滤料更换组件。本发明专利技术适用于监测地下水水质观测指标，特别是实现原位监测，在不同深度浅层地下水监测的条件下，降低了采样的难度，使采样过程简单快捷。采样过程简单快捷。采样过程简单快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种浅层地下水污染物监测系统


[0001]本专利技术涉及环境科学、地下水污染和土壤学研究
，具体是涉及一种浅层地下水污染物监测系统。

技术介绍

[0002]随着农业现代化的发展，化肥农药的大量使用已成为土壤环境污染的最主要因素。其中农药残留对水环境造成了严重影响。研究发现，水溶性农药的用量占农药总用量的50％以上，施入稻田后多溶于稻田水中，易通过地表径流、土壤渗漏而污染水环境。
[0003]浅层地下水，是指地表以下60米内的含水层。由于其埋层浅，未经深层岩石过滤，水体极易被工厂排放的污水和农田残留的农药污染。饮用受污染的地下水，严重影响了人们身体健康。国内外学者对土壤中农药等农用化学品转化的各种物理、化学和生物化学的作用机理进行了大量的理论和实验研究，并得到了许多有益的规律性的认识。
[0004]近年来，人们已建立起各种污染物迁移模型来模拟农药等农用化学品及其残留物在土壤和地下水中的归趋和迁移；但此类研究，仅限于室内模拟或者计算机模拟，并不能真实反映实际的复杂多变的田间情形，而且目前仍然缺少能够针对浅层地下水污染物监测的装置进行浅层地下水的分析处理；因此，现需要一种能够针对复杂多变的田间情形的浅层地下水污染物监测装置来优化解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种浅层地下水污染物监测系统。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种浅层地下水污染物监测系统，包括：监测井以及采样组件，所述监测井由上到下依次分为防护柱、中间柱以及收集柱；
[0007]所述收集柱上、下部分别为圆柱体、圆锥体，位于圆柱体下部的收集柱管壁周向设有多组用于地下水渗入的小孔，且位于小孔下方的收集柱内壁设有滤料更换组件，所述滤料更换组件用于承载和更换过滤土壤颗粒及杂质的滤料；
[0008]所述滤料更换组件包括滤料载板、控制板、升料柱、以及储料桶，
[0009]所述滤料载板与收集柱内壁固定连接，且滤料载板上周向等间距设有多组用于滤料下落的滤料孔，所述控制板为扇叶型且位于滤料载板的下底面，控制板的各个叶板与滤料载板的滤料孔位置对应并用于转动控制滤料孔的开闭，所述滤料载板下方还设有承载滤料下落的储料兜，
[0010]所述升料柱包括可转动的柱壳体以及螺旋杆，所述螺旋杆转动设于柱壳体内，且柱壳体内壁与螺旋杆各个螺旋间隔处均对应设有可沿着柱壳体配设有纵向滑槽上下滑动的拨片，所述拨片上下侧面均设有用于相邻拨片产生磁斥力的磁片，所述螺旋杆上与各个拨片位置对应处设有用于拨片穿过的条孔，
[0011]所述升料柱下端贯穿滤料载板和控制板中心并通过螺旋杆下端与储料兜内底面转动连接，升料柱与滤料载板转动密封连接，升料柱与控制板通过阻尼环连接，
[0012]所述升料柱上端伸入储料桶内配设有的中心管并通过柱壳体上端和螺旋杆上端与储料桶顶部设有的组合驱动电机输出轴连接，所述中心管上套设有用于推压滤料排出的环形活塞板，所述储料桶下底面周向设有多组排料口，且所述排料口处均设有用于防止滤料自动排出的堵片，所述升料柱与中间柱内壁接触卡接。
[0013]进一步地，所述收集柱的圆柱体上端设有与中间柱或防护柱螺纹连接的螺纹口，所述中间柱上、下两端内壁均设有用于与防护柱、收集柱螺纹连接的螺纹，所述防护柱为带有螺纹口的圆柱形盖体。通过防护柱、中间柱以及收集柱的可拆分方式进行拼装，可以根据不同深度监测更换不同长度的中间柱，并且采用螺纹连接的方式，具有制造工艺难度小，泛用性强以及易操作等优势。
[0014]进一步地，相邻两个滤料孔的滤料载板上设有用于提高滤料聚集于各个滤料孔的弧形坡板。通过设置各个弧形坡板，可以提高在进行滤料孔落料时对滤料的疏导作用，从而降低已使用后的滤料在滤料载板残留量。
[0015]进一步地，所述采样组件包括出水管、采样瓶以及机械泵，所述出水管伸入至收集柱的圆锥体内底部，采样组件各连接处均用生料带及防水胶密封防漏。通过采样组件能够有效的配合监测井进行浅层地下水的取样操作，从而提高对浅层地下水污染物监测的工作效率。
[0016]进一步地，所述中间柱采用不锈钢材料，所述堵片为能够向外侧翻开的六瓣型橡胶片。采用堵片的设计，能够避免储料桶内未使用的滤料在自身重力下不会从排料口排出，同时中间柱采用不锈钢材料，能够满足浅层地下水的监测工作并且材料成本适中。
[0017]进一步地，所述组合驱动电机包括用于与柱壳体连接的第一驱动电机以及用于与螺旋杆连接的第二驱动电机，所述第一驱动电机通过所配设卡盘与柱壳体上端凸片可拆卸卡接。通过组合驱动电机的第一驱动电机以及第二驱动电机的设置，利用第一驱动电机以及第二驱动电机相互反向驱动，驱使柱壳体、螺旋杆进行相互转动，从而提高垂直升料的输送效率。
[0018]进一步地，所述储料桶外侧壁周向设有多组用于与中间柱内壁接触固定的弧形板，所述弧形板通过电机推杆与储料桶外侧壁连接，弧形板与中间柱内壁接触一侧设有橡胶垫。通过储料桶圆周配设的电动推杆驱动的弧形板，可以便于控制其进行拿取拆装操作，并且可配设一个用于监测环形活塞板位移的距离传感器，并通过蓝牙信号等传输进行防护柱上设置的颜色指示灯进行环形活塞板的状态观测，以便于及时进行储料桶的更换等。
[0019]进一步地，所述控制板的各个叶片、储料兜均为网状结构，其网孔口径小于滤料粒径。滤料选择市售粒径为0.2～0.5cm的砂石与蛭石任意比混合物。
[0020]进一步地，所述控制板的各个叶板前端均设有用于与卡块连接的弧形卡头，所述卡块与滤料载板下底面配设的弧形槽滑动连接，且卡块与弧形槽内配设的弹簧连接。通过弧形卡头以及弧形槽等结构设置，可以避免控制板在转动状态下切换时出现过度转动等情况，从而确保监测井各项功能的有效运行。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022](1)本专利技术浅层地下水污染物监测系统，特别适用于监测地下水水质观测指标，如pH，溶解氧、氧化还原电位、COD、氨氮、总氮、总磷及有机污染物在农业施用后对地下水的影响，特别是实现原位监测，在不同深度浅层地下水监测的条件下，降低了采样的难度，使采
样过程简单快捷。
[0023](2)本专利技术浅层地下水污染物监测系统，通过防护柱、中间柱以及收集柱三段可拆卸式设计，能够进行不同规格中间柱的更换，从而精确控制不同插入深度下对浅层地下水污染物的采样监测工作。
[0024](3)本专利技术浅层地下水污染物监测系统，通过滤料更换组件的相关结构设计，能够延长监测井在插入进行监测的时长，并且长时间能够保持高效的采集操作，有效避免了在长时间插入后，土壤等杂质堵塞监测井而影响地下水的采集效率。
附图说明
[0025]图1是本专利技术监测井的整体外观示意图。
[0026]图2是本专利技术监测井的结构拆分示意图。
[0027]图3是本专利技术收集柱的局部剖面示意图。
[0028]图4是本专利技术储料桶的外观示意图。
[0029]图5是本专利技术储料桶的局部剖面示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅层地下水污染物监测系统，其特征在于，包括：监测井以及采样组件，所述监测井由上到下依次分为防护柱(1)、中间柱(2)以及收集柱(3)；所述收集柱(3)上、下部分别为圆柱体(31)、圆锥体(32)，位于圆柱体(31)下部的收集柱(3)管壁周向设有多组用于地下水渗入的小孔(33)，且位于小孔(33)下方的收集柱(3)内壁设有滤料更换组件，所述滤料更换组件用于承载和更换过滤土壤颗粒及杂质的滤料；所述滤料更换组件包括滤料载板(4)、控制板(5)、升料柱(6)、以及储料桶(7)，所述滤料载板(4)与收集柱(3)内壁固定连接，且滤料载板(4)上周向等间距设有多组用于滤料下落的滤料孔(41)，所述控制板(5)为扇叶型且位于滤料载板(4)的下底面，控制板(5)的各个叶板(51)与滤料载板(4)的滤料孔(41)位置对应并用于转动控制滤料孔(41)的开闭，所述滤料载板(4)下方还设有承载滤料下落的储料兜(8)，所述升料柱(6)包括可转动的柱壳体(61)以及螺旋杆(62)，所述螺旋杆(62)转动设于柱壳体(61)内，且柱壳体(61)内壁与螺旋杆(62)各个螺旋间隔处均对应设有可沿着柱壳体(61)配设有纵向滑槽(611)上下滑动的拨片(612)，所述拨片(612)上下侧面均设有用于相邻拨片(612)产生磁斥力的磁片，所述螺旋杆(62)上与各个拨片(612)位置对应处设有用于拨片(612)穿过的条孔(621)，所述升料柱(6)下端贯穿滤料载板(4)和控制板(5)中心并通过螺旋杆(62)下端与储料兜(8)内底面转动连接，升料柱(6)与滤料载板(4)转动密封连接，升料柱(6)与控制板(5)通过阻尼环连接，所述升料柱(6)上端伸入储料桶(7)内配设有的中心管(71)并通过柱壳体(61)上端和螺旋杆(62)上端与储料桶(7)顶部设有的组合驱动电机(72)输出轴连接，所述中心管(71)上套设有用于推压滤料排出的环形活塞板(73)，所述储料桶(7)下底面周向设有多组排料口(74)，且所述排料口(74)处均设有用于防止滤料自动排出的堵片(75)，所述升料柱(6)与中间柱(2)内壁接触卡接。2.根据权利要求1所述的一种浅层地下水污染物监测系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许静，孔德洋，孔祥吉，何健，吴文铸，曹莉，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：