CN109570213B - 一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置及其修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置，包括输液管、输水管、过滤网收卷盘、安装架和底框收卷盘，所述安装架内侧的一端通过轴承安装有底框收卷盘，所述底框收卷盘上收卷有橡胶底框，所述底框收卷盘同一高度位置处的安装架外侧壁上设有第一固定板，所述第一固定板的顶部固定有第一电机，且第一电机的输出端与底框收卷盘相连接。本发明通过在底框收卷盘上收卷有橡胶底框，并在第一过滤网上等间距均匀布置有塑料加强杆，不仅可以便于在对重金属土壤进行修复的过程中，利用橡胶底框的密闭性，避免化学淋洗液对深层土质造成二次污染，原位对土壤进行清理，减小劳动强度及成本，且利用塑料加强杆增加了第一过滤网的承重力，延长装置的使用寿命。

Description

一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置及其修复方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置及其修复方法。

背景技术

农药、化肥和地膜是重要的农用物资，对农业生产的发展起着重大的推动作用，但长期不合理施用，往往导致土壤重金属污染，绝大多数的农药为有机化合物，少数为有机-无机化合物或纯矿物质，个别农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属，重金属元素是肥料中报道最多的污染物质，氮、钾肥料中重金属含量较低，磷肥中含有较多的有害重金属，复合肥的重金属主要来源于母料及加工流程所带入。

土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。

重金属因土壤胶体和颗粒物的吸附作用，长期存在于土壤中，浓度多成垂直递减分布，所以土壤表面重金属的含量高于土壤底部的含量。

目前，现有的重金属土壤修复具体包括物理、化学、微生物等方法，但这些方法大都存在较大的局限性，物理处理法工程量大、费用高，化学修复技术费用高、可能对环境造成二次污染，可操作性差，微生物存在地域及品种的限制，修复效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置及其修复方法，以解决上述背景技术中提出的现有重金属土壤修复具体包括物理、化学、微生物等方法，但这些方法大都存在较大的局限性，物理处理法工程量大、费用高，化学修复技术费用高、可能对环境造成二次污染，可操作性差，微生物存在地域及品种的限制，修复效率较低问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置，包括输液管、输水管、过滤网收卷盘、安装架和底框收卷盘，所述安装架内侧的一端通过轴承安装有底框收卷盘，所述底框收卷盘上收卷有橡胶底框，所述底框收卷盘同一高度位置处的安装架外侧壁上设有第一固定板，所述第一固定板的顶部固定有第一电机，且第一电机的输出端与底框收卷盘相连接，所述底框收卷盘一侧的安装架内侧通过轴承安装有过滤网收卷盘，所述过滤网收卷盘上收卷有第一过滤网，所述过滤网收卷盘同一高度位置处的安装架外侧壁上设有第二固定板，所述第二固定板的顶部固定有第二电机，且第二电机的输出端与过滤网收卷盘相连接，所述橡胶底框内部的底端设有第二过滤网，所述第二过滤网下方的橡胶底框内部设有冲洗槽，所述冲洗槽位置处的橡胶底框一端连接有出水管，所述第二过滤网上方橡胶底框内侧壁相对应的两侧皆设有与第一过滤网相配合的限位槽，所述限位槽上方的橡胶底框一端连接有出液管，且第一过滤网铺设在限位槽上方的橡胶底框内部，所述底框收卷盘与过滤网收卷盘之间的安装架顶部设有第一集料斗，所述过滤网收卷盘远离底框收卷盘一侧的安装架顶部设有第二集料斗，所述第一固定板与第二固定板之间的安装架外侧壁上设有输液管，所述第二固定板远离输液管一侧的安装架外侧壁上连接有输水管，所述输水管与输液管的一端皆延伸至安装架内侧并安装有喷头，所述第一集料斗与第二集料斗同一竖直平面位置处的安装架外侧壁上皆铰接有铰接杆，所述铰接杆远离安装架的一端分别通过轴承安装有第一铲料斗与第二铲料斗，所述铰接杆上方的安装架外侧壁上设有安装槽，所述安装槽的内部设有安装块，所述安装块上方的安装槽内部固定有第一液压缸，所述安装块上铰接有第二液压缸，且第二液压缸远离安装块的一端皆与铰接杆相铰接，所述铰接杆远离安装架一端的顶部两侧皆铰接有第三液压缸，且两侧第三液压缸的输出端皆与第一铲料斗和第二铲料斗外侧壁相铰接，所述第一铲料斗与第二铲料斗的开口位置处皆设有斗齿，所述第一铲料斗与第二铲料斗外侧壁靠近安装架的一侧皆倾斜向上布置有卸料斗，且卸料斗与第一铲料斗和第二铲料斗相连通。

优选的，所述第一过滤网与第二过滤网皆由双层无纺过滤布组成，且第一过滤网上等间距均匀布置有相互平行的塑料加强杆。

优选的，所述橡胶底框铺展开后内部的深度不低于40厘米，第二过滤网距离橡胶底框内部底端的距离为2-3厘米，且第一过滤网与第二过滤网在橡胶底框内部的间隔为15-20厘米。

优选的，所述出水管与出液管上皆设有阀门。

上述的一种化学淋洗的矿区土壤修复装置的修复方法，包括以下步骤：

S1：将安装架固定于运输车辆上，外接液压泵，并将输液管外接淋洗液，输水管外接清水。

S2：利用运输车辆带动安装架至需要修复土壤位置处，将第一铲料斗与第二铲料斗上的斗齿正对需要修复的土壤，根据需要修复土壤的深度调节铰接杆上第三液压缸的伸缩量，调整第一铲料斗与第二铲料斗的倾斜角度，输送车辆带动装置前移，从而利用第一铲料斗对上表面重金属含量较多的土壤进行收集，并利用第二铲料斗对更深一层的土壤进行收集。

S3：人为将底框收卷盘上的橡胶底框拉伸出一定长度，并将过滤网收卷盘上收卷的第一过滤网拉伸一定长度后放置于橡胶底框内部的限位槽位置处，关闭出液管上的阀门，打开出水管上的阀门，当运输车辆带动装置运动一定的长度后，由于第一铲料斗与第二铲料斗皆位于同一条直线上，且第一铲料斗与第二铲料斗的倾斜角度不同，第一铲料斗对土壤上表面进行铲动，第二铲料斗对第一铲料斗铲动后的土壤更深层进行铲动，第二液压缸工作，利用铰接杆分别带动第一铲料斗和第二铲料斗进行转动，并在第二液压缸带动第一铲料斗和第二铲料斗上升至一定角度后，第一液压缸工作，带动安装块下滑，从而使第一铲料斗与第二铲料斗持续倾斜并接近于垂直状态，此时第一铲料斗与第二铲料斗收集的土壤分别滑落至第一集料斗与第二集料斗的内部，第一集料斗将第一铲料斗收集的上表面重金属含量较高土壤输送至橡胶底框内部第二过滤网的上表面，第二集料斗将第二铲料斗收集的深层重金属含量较低土壤输送至第一过滤网上表面。

S4：往复利用第一铲料斗与第二铲料斗对土壤进行收集并输送至橡胶底框内部，且在收集土壤的过程中，由于土壤自身的重力压着橡胶底框与第一过滤网，从而在输送车辆带动装置前移的过程中，底框收卷盘与过滤网收卷盘可以对橡胶底框与第一过滤网自动进行放卷，且在进行土壤收集的过程中，利用输水管持续通过喷头将清水不停地喷洒在第一过滤网顶部的土壤上，模拟雨水带走低含量土壤中的重金属透过第一过滤网进入第二过滤网上方的土壤，并利用清水自身的重力带走第二过滤网上土壤内部一部分重金属，使夹杂有重金属的清水由出水管流出，当橡胶底框与第一过滤网铺设完成，此时橡胶底框与第一过滤网分别与底框收卷盘和过滤网收卷盘分离，关闭出水管上的阀门，并打开出液管上的阀门，此时出液管下方的橡胶底框内部底端形成密闭槽，利用输送车辆带动装置在橡胶底框的上方往复移动，并利用输液管上的喷头对化学淋洗液进行喷洒，此时，淋洗液先对重金属含量低的深层土壤进行治理后对表面重金属含量高的土壤进行治理，且由于出水管关闭，此时淋洗液对表面重金属含量高的土壤进行浸泡，溢出的淋洗液由出液管排出。

S5：在第一过滤网上方的土壤上种植对重金属具有吸附作用的植物，如狗尾巴草。

S6：可以对出水管排出的清水处理后重复利用，并对出液管溢出的淋洗液进行处理后重复利用，减小成本，定期检查淋洗液内部重金属的含量，直至淋洗液内部重金属含量低于一定值时，土壤修复完成，且修复后橡胶底框与第一过滤网可利用第一电机与第二电机带动底框收卷盘与过滤网收卷盘转动进行收卷，重复利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)：通过在铰接杆远离安装架一端的两侧与第一铲料斗和第二铲料斗之间皆安装有第三液压缸，并在第一铲料斗与第二铲料斗同一竖直平面位置处的安装架顶部分别设有第一集料斗和第二集料斗，不仅可以便于利用控制第三液压缸的伸缩量调整第一铲料斗与第二铲料斗的倾斜角度，从而便于对不同深度的土壤进行铲动收集，使重金属含量较高的表层土壤与重金属含量较低的深层土壤分离，且便于利用第一集料斗和第二集料斗对铲动的土壤进行分类收集。

(2)：通过将第一铲料斗与第一集料斗分别设置于底框收卷盘与过滤网收卷盘之间的安装架顶部与外侧壁上，并将第二铲料斗与第二集料斗分别设置在过滤网收卷盘远离底框收卷盘一侧的安装架顶部与外侧壁上，可以便于将收集的表层重金属含量高土壤收集至橡胶底框内部第二过滤网的上表面，且便于将深层土壤收集至铺设完成的第一过滤网上表面，便于对土壤进行分类处理，提升工作效率。

(3)：通过在橡胶底框一端外侧壁的底端设有出水管，并在限位槽上方的橡胶底框一端设有出液管，且在安装架上分别设有输液管与输水管，不仅可以便于利用输水管对清水进行喷洒，便于利用清水将土壤中的重金属聚集在橡胶底框内部底端的表层土壤和冲洗槽内部，并利用清水带走土壤中一部分重金属，减少土壤中重金属含量，且便于对淋洗液进行喷洒，便于在喷洒淋洗液的过程中使出水管闭合，从而使限位槽下方的橡胶底框内部产生密封槽，淋洗液需要淋洗土壤后漫过第二过滤网上的表层土壤并由出液管排出，便于对重金属含量较高的表层土壤进行浸泡，提升淋洗液去除重金属的效率及清洗效果。

(4)：通过在底框收卷盘上收卷有橡胶底框，并在第一过滤网上等间距均匀布置有塑料加强杆，不仅可以便于在对重金属土壤进行修复的过程中，利用橡胶底框的密闭性，避免化学淋洗液对深层土质造成二次污染，原位对土壤进行清理，减小劳动强度及成本，且利用塑料加强杆增加了第一过滤网的承重力，延长装置的使用寿命。

(5)：通过在第一过滤网顶部的土壤上种植有对重金属具有吸附作用的植物，可以便于利用植物对土壤中的重金属进行吸附，提升对土壤的修复效率。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的侧视结构示意图；

图4为本发明的橡胶底框侧面内部结构示意图；

图5为本发明的橡胶底框横截面结构示意图。

图中：1、第一电机；2、第一固定板；3、喷头；4、输液管；5、第二电机；6、第二固定板；7、第二集料斗；8、输水管；9、橡胶底框；10、第一过滤网；11、第二铲料斗；12、第三液压缸；13、第二液压缸；14、过滤网收卷盘；15、第一铲料斗；16、斗齿；17、卸料斗；18、安装架；19、底框收卷盘；20、第一集料斗；21、铰接杆；22、安装块；23、安装槽；24、第一液压缸；25、限位槽；26、出液管；27、阀门；28、出水管；29、冲洗槽；30、第二过滤网；31、塑料加强杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置，包括输液管4、输水管8、过滤网收卷盘14、安装架18和底框收卷盘19，安装架18内侧的一端通过轴承安装有底框收卷盘19，底框收卷盘19上收卷有橡胶底框9，底框收卷盘19同一高度位置处的安装架18外侧壁上设有第一固定板2，第一固定板2的顶部固定有第一电机1，且第一电机1的输出端与底框收卷盘19相连接，底框收卷盘19一侧的安装架18内侧通过轴承安装有过滤网收卷盘14，过滤网收卷盘14上收卷有第一过滤网10，过滤网收卷盘14同一高度位置处的安装架18外侧壁上设有第二固定板6，第二固定板6的顶部固定有第二电机5，且第二电机5的输出端与过滤网收卷盘14相连接，橡胶底框9内部的底端设有第二过滤网30，第一过滤网10与第二过滤网30皆由双层无纺过滤布组成，第一过滤网10上等间距均匀布置有相互平行的塑料加强杆31，橡胶底框9铺展开后内部的深度不低于40厘米，第二过滤网30距离橡胶底框9内部底端的距离为2-3厘米，且第一过滤网10与第二过滤网30在橡胶底框9内部的间隔为15-20厘米，第二过滤网30下方的橡胶底框9内部设有冲洗槽29，冲洗槽29位置处的橡胶底框9一端连接有出水管28，第二过滤网30上方橡胶底框9内侧壁相对应的两侧皆设有与第一过滤网10相配合的限位槽25，限位槽25上方的橡胶底框9一端连接有出液管26，出水管28与出液管26上皆设有阀门27，且第一过滤网10铺设在限位槽25上方的橡胶底框9内部，底框收卷盘19与过滤网收卷盘14之间的安装架18顶部设有第一集料斗20，过滤网收卷盘14远离底框收卷盘19一侧的安装架18顶部设有第二集料斗7，第一固定板2与第二固定板6之间的安装架18外侧壁上设有输液管4，第二固定板6远离输液管4一侧的安装架18外侧壁上连接有输水管8，输水管8与输液管4的一端皆延伸至安装架18内侧并安装有喷头3，第一集料斗20与第二集料斗7同一竖直平面位置处的安装架18外侧壁上皆铰接有铰接杆21，铰接杆21远离安装架18的一端分别通过轴承安装有第一铲料斗15与第二铲料斗11，铰接杆21上方的安装架18外侧壁上设有安装槽23，安装槽23的内部设有安装块22，安装块22上方的安装槽23内部固定有第一液压缸24，安装块22上铰接有第二液压缸13，且第二液压缸13远离安装块22的一端皆与铰接杆21相铰接，铰接杆21远离安装架18一端的顶部两侧皆铰接有第三液压缸12，且两侧第三液压缸12的输出端皆与第一铲料斗15和第二铲料斗11外侧壁相铰接，第一铲料斗15与第二铲料斗11的开口位置处皆设有斗齿16，第一铲料斗15与第二铲料斗11外侧壁靠近安装架18的一侧皆倾斜向上布置有卸料斗17，且卸料斗17与第一铲料斗15和第二铲料斗11相连通。

上述的一种化学淋洗的矿区土壤修复装置的修复方法，包括以下步骤：

S1：将安装架18固定于运输车辆上，外接液压泵，并将输液管4外接淋洗液，输水管8外接清水。

S2：利用运输车辆带动安装架至需要修复土壤位置处，将第一铲料斗15与第二铲料斗11上的斗齿16正对需要修复的土壤，根据需要修复土壤的深度调节铰接杆21上第三液压缸12的伸缩量，调整第一铲料斗15与第二铲料斗11的倾斜角度，输送车辆带动装置前移，从而利用第一铲料斗15对上表面重金属含量较多的土壤进行收集，并利用第二铲料斗11对更深一层的土壤进行收集。

S3：人为将底框收卷盘19上的橡胶底框9拉伸出一定长度，并将过滤网收卷盘14上收卷的第一过滤网10拉伸一定长度后放置于橡胶底框9内部的限位槽25位置处，关闭出液管26上的阀门27，打开出水管28上的阀门27，当运输车辆带动装置运动一定的长度后，由于第一铲料斗15与第二铲料斗11皆位于同一条直线上，且第一铲料斗15与第二铲料斗11的倾斜角度不同，第一铲料斗15对土壤上表面进行铲动，第二铲料斗11对第一铲料斗15铲动后的土壤更深层进行铲动，第二液压缸13工作，利用铰接杆21分别带动第一铲料斗15和第二铲料斗11进行转动，并在第二液压缸13带动第一铲料斗15和第二铲料斗11上升至一定角度后，第一液压缸24工作，带动安装块22下滑，从而使第一铲料斗15与第二铲料斗11持续倾斜并接近于垂直状态，此时第一铲料斗15与第二铲料斗11收集的土壤分别滑落至第一集料斗20与第二集料斗7的内部，第一集料斗20将第一铲料斗15收集的上表面重金属含量较高土壤输送至橡胶底框9内部第二过滤网30的上表面，第二集料斗7将第二铲料斗11收集的深层重金属含量较低土壤输送至第一过滤网10上表面。

S4：往复利用第一铲料斗15与第二铲料斗11对土壤进行收集并输送至橡胶底框9内部，且在收集土壤的过程中，由于土壤自身的重力压着橡胶底框9与第一过滤网10，从而在输送车辆带动装置前移的过程中，底框收卷盘19与过滤网收卷盘14可以对橡胶底框9与第一过滤网10自动进行放卷，且在进行土壤收集的过程中，利用输水管8持续通过喷头3将清水不停地喷洒在第一过滤网10顶部的土壤上，模拟雨水带走低含量土壤中的重金属透过第一过滤网10进入第二过滤网30上方的土壤，并利用清水自身的重力带走第二过滤网30上土壤内部一部分重金属，使夹杂有重金属的清水由出水管28流出，当橡胶底框9与第一过滤网10铺设完成，此时橡胶底框9与第一过滤网10分别与底框收卷盘19和过滤网收卷盘14分离，关闭出水管28上的阀门27，并打开出液管26上的阀门27，此时出液管26下方的橡胶底框9内部底端形成密闭槽，利用输送车辆带动装置在橡胶底框9的上方往复移动，并利用输液管4上的喷头3对化学淋洗液进行喷洒，此时，淋洗液先对重金属含量低的深层土壤进行治理后对表面重金属含量高的土壤进行治理，且由于出水管28关闭，此时淋洗液对表面重金属含量高的土壤进行浸泡，溢出的淋洗液由出液管26排出。

S5：在第一过滤网10上方的土壤上种植对重金属具有吸附作用的植物，如狗尾巴草。

S6：可以对出水管28排出的清水处理后重复利用，并对出液管26溢出的淋洗液进行处理后重复利用，减小成本，定期检查淋洗液内部重金属的含量，直至淋洗液内部重金属含量低于一定值时，土壤修复完成，且修复后橡胶底框9与第一过滤网10可利用第一电机1与第二电机5带动底框收卷盘19与过滤网收卷盘14转动进行收卷，重复利用。

工作原理：当需要对重金属土壤进行修复时，将安装架18固定于运输车辆上，外接液压泵，并将输液管4外接淋洗液，输水管8外接清水，利用运输车辆带动安装架至需要修复土壤位置处，将第一铲料斗15与第二铲料斗11上的斗齿16正对需要修复的土壤，根据需要修复土壤的深度调节铰接杆21上第三液压缸12的伸缩量，调整第一铲料斗15与第二铲料斗11的倾斜角度，输送车辆带动装置前移，从而利用第一铲料斗15对上表面重金属含量较多的土壤进行收集，并利用第二铲料斗11对更深一层的土壤进行收集，人为将底框收卷盘19上的橡胶底框9拉伸出一定长度，并将过滤网收卷盘14上收卷的第一过滤网10拉伸一定长度后放置于橡胶底框9内部的限位槽25位置处，关闭出液管26上的阀门27，打开出水管28上的阀门27，运输车辆带动安装架18前移，第一铲料斗15与第二铲料斗11分别对同一位置不同深度的土壤进行收集，第二液压缸13工作，利用铰接杆21分别带动第一铲料斗15和第二铲料斗11进行转动，并在第二液压缸13带动第一铲料斗15和第二铲料斗11上升至一定角度后，第一液压缸24工作，带动安装块22下滑，从而使第一铲料斗15与第二铲料斗11持续倾斜并接近于垂直状态，此时第一铲料斗15与第二铲料斗11收集的土壤分别滑落至第一集料斗20与第二集料斗7的内部，第一集料斗20将第一铲料斗15收集的上表面重金属含量较高土壤输送至橡胶底框9内部第二过滤网30的上表面，第二集料斗7将第二铲料斗11收集的深层重金属含量较低土壤输送至第一过滤网10上表面，往复利用第一铲料斗15与第二铲料斗11对土壤进行收集并输送至橡胶底框9内部，且在收集土壤的过程中，由于土壤自身的重力压着橡胶底框9与第一过滤网10，从而在输送车辆带动装置前移的过程中，底框收卷盘19与过滤网收卷盘14可以对橡胶底框9与第一过滤网10自动进行放卷，且在进行土壤收集的过程中，利用输水管8持续通过喷头3将清水不停地喷洒在第一过滤网10顶部的土壤上，模拟雨水带走低含量土壤中的重金属透过第一过滤网10进入第二过滤网30上方的土壤，并利用清水自身的重力带走第二过滤网30上土壤内部一部分重金属，使夹杂有重金属的清水由出水管28流出，当橡胶底框9与第一过滤网10铺设完成，此时橡胶底框9与第一过滤网10分别与底框收卷盘19和过滤网收卷盘14分离，关闭出水管28上的阀门27，并打开出液管26上的阀门27，此时出液管26下方的橡胶底框9内部底端形成密闭槽，利用输送车辆带动装置在橡胶底框9的上方往复移动，并利用输液管4上的喷头3对化学淋洗液进行喷洒，此时，淋洗液先对重金属含量低的深层土壤进行治理后对表面重金属含量高的土壤进行治理，且由于出水管28关闭，此时淋洗液对表面重金属含量高的土壤进行浸泡，溢出的淋洗液由出液管26排出，在第一过滤网10上方的土壤上种植植物，促进土壤修复效率，定期检查淋洗液内部重金属的含量，直至淋洗液内部重金属含量低于一定值时，土壤修复完成，且修复后橡胶底框9与第一过滤网10可利用第一电机1与第二电机5带动底框收卷盘19与过滤网收卷盘14转动进行收卷，重复利用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置，包括输液管(4)、输水管(8)、过滤网收卷盘(14)、安装架(18)和底框收卷盘(19)，其特征在于：所述安装架(18)内侧的一端通过轴承安装有底框收卷盘(19)，所述底框收卷盘(19)上收卷有橡胶底框(9)，所述底框收卷盘(19)同一高度位置处的安装架(18)外侧壁上设有第一固定板(2)，所述第一固定板(2)的顶部固定有第一电机(1)，且第一电机(1)的输出端与底框收卷盘(19)相连接，所述底框收卷盘(19)一侧的安装架(18)内侧通过轴承安装有过滤网收卷盘(14)，所述过滤网收卷盘(14)上收卷有第一过滤网(10)，所述过滤网收卷盘(14)同一高度位置处的安装架(18)外侧壁上设有第二固定板(6)，所述第二固定板(6)的顶部固定有第二电机(5)，且第二电机(5)的输出端与过滤网收卷盘(14)相连接，所述橡胶底框(9)内部的底端设有第二过滤网(30)，所述第二过滤网(30)下方的橡胶底框(9)内部设有冲洗槽(29)，所述冲洗槽(29)位置处的橡胶底框(9)一端连接有出水管(28)，所述第二过滤网(30)上方橡胶底框(9)内侧壁相对应的两侧皆设有与第一过滤网(10)相配合的限位槽(25)，所述限位槽(25)上方的橡胶底框(9)一端连接有出液管(26)，且第一过滤网(10)铺设在限位槽(25)上方的橡胶底框(9)内部，所述底框收卷盘(19)与过滤网收卷盘(14)之间的安装架(18)顶部设有第一集料斗(20)，所述过滤网收卷盘(14)远离底框收卷盘(19)一侧的安装架(18)顶部设有第二集料斗(7)，所述第一固定板(2)与第二固定板(6)之间的安装架(18)外侧壁上设有输液管(4)，所述第二固定板(6)远离输液管(4)一侧的安装架(18)外侧壁上连接有输水管(8)，所述输水管(8)与输液管(4)的一端皆延伸至安装架(18)内侧并安装有喷头(3)，所述第一集料斗(20)与第二集料斗(7)同一竖直平面位置处的安装架(18)外侧壁上皆铰接有铰接杆(21)，所述铰接杆(21)远离安装架(18)的一端分别通过轴承安装有第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)，所述铰接杆(21)上方的安装架(18)外侧壁上设有安装槽(23)，所述安装槽(23)的内部设有安装块(22)，所述安装块(22)上方的安装槽(23)内部固定有第一液压缸(24)，所述安装块(22)上铰接有第二液压缸(13)，且第二液压缸(13)远离安装块(22)的一端皆与铰接杆(21)相铰接，所述铰接杆(21)远离安装架(18)一端的顶部两侧皆铰接有第三液压缸(12)，且两侧第三液压缸(12)的输出端皆与第一铲料斗(15)和第二铲料斗(11)外侧壁相铰接，所述第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)的开口位置处皆设有斗齿(16)，所述第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)外侧壁靠近安装架(18)的一侧皆倾斜向上布置有卸料斗(17)，且卸料斗(17)与第一铲料斗(15)和第二铲料斗(11)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置，其特征在于：所述第一过滤网(10)与第二过滤网(30)皆由双层无纺过滤布组成，且第一过滤网(10)上等间距均匀布置有相互平行的塑料加强杆(31)。

3.根据权利要求1所述的一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置，其特征在于：所述橡胶底框(9)铺展开后内部的深度不低于40厘米，第二过滤网(30)距离橡胶底框(9)内部底端的距离为2-3厘米，且第一过滤网(10)与第二过滤网(30)在橡胶底框(9)内部的间隔为15-20厘米。

4.根据权利要求1所述的一种基于化学淋洗的矿区土壤修复装置，其特征在于：所述出水管(28)与出液管(26)上皆设有阀门(27)。

5.基于权利要求1-4任一项所述的化学淋洗的矿区土壤修复装置的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将安装架18固定于运输车辆上，外接液压泵，并将输液管(4)外接淋洗液，输水管(8)外接清水；

S2：利用运输车辆带动安装架至需要修复土壤位置处，将第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)上的斗齿16正对需要修复的土壤，根据需要修复土壤的深度调节铰接杆(21)上第三液压缸(12)的伸缩量，调整第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)的倾斜角度，输送车辆带动装置前移，从而利用第一铲料斗(15)对上表面重金属含量较多的土壤进行收集，并利用第二铲料斗(11)对更深一层的土壤进行收集；

S3：人为将底框收卷盘(19)上的橡胶底框(9)拉伸出一定长度，并将过滤网收卷盘(14)上收卷的第一过滤网(10)拉伸一定长度后放置于橡胶底框(9)内部的限位槽(25)位置处，关闭出液管(26)上的阀门(27)，打开出水管(28)上的阀门(27)，当运输车辆带动装置运动一定的长度后，由于第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)皆位于同一条直线上，且第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)的倾斜角度不同，第一铲料斗(15)对土壤上表面进行铲动，第二铲料斗(11)对第一铲料斗(15)铲动后的土壤更深层进行铲动，第二液压缸(13)工作，利用铰接杆(21)分别带动第一铲料斗(15)和第二铲料斗(11)进行转动，并在第二液压缸(13)带动第一铲料斗(15)和第二铲料斗(11)上升至一定角度后，第一液压缸(24)工作，带动安装块(22)下滑，从而使第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)持续倾斜并接近于垂直状态，此时第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)收集的土壤分别滑落至第一集料斗(20)与第二集料斗(7)的内部，第一集料斗(20)将第一铲料斗(15)收集的上表面重金属含量较高土壤输送至橡胶底框(9)内部第二过滤网(30)的上表面，第二集料斗(7)将第二铲料斗(11)收集的深层重金属含量较低土壤输送至第一过滤网(10)上表面；

S4：往复利用第一铲料斗(15)与第二铲料斗(11)对土壤进行收集并输送至橡胶底框(9)内部，且在收集土壤的过程中，由于土壤自身的重力压着橡胶底框(9)与第一过滤网(10)，从而在输送车辆带动装置前移的过程中，底框收卷盘(19)与过滤网收卷盘(14)可以对橡胶底框(9)与第一过滤网(10)自动进行放卷，且在进行土壤收集的过程中，利用输水管(8)持续通过喷头(3)将清水不停地喷洒在第一过滤网(10)顶部的土壤上，模拟雨水带走低含量土壤中的重金属透过第一过滤网(10)进入第二过滤网(30)上方的土壤，并利用清水自身的重力带走第二过滤网(30)上土壤内部一部分重金属，使夹杂有重金属的清水由出水管(28)流出，当橡胶底框(9)与第一过滤网(10)铺设完成，此时橡胶底框(9)与第一过滤网(10)分别与底框收卷盘(19)和过滤网收卷盘(14)分离，关闭出水管(28)上的阀门(27)，并打开出液管(26)上的阀门(27)，此时出液管(26)下方的橡胶底框(9)内部底端形成密闭槽，利用输送车辆带动装置在橡胶底框(9)的上方往复移动，并利用输液管(4)上的喷头(3)对化学淋洗液进行喷洒，此时，淋洗液先对重金属含量低的深层土壤进行治理后对表面重金属含量高的土壤进行治理，且由于出水管(28)关闭，此时淋洗液对表面重金属含量高的土壤进行浸泡，溢出的淋洗液由出液管(26)排出；

S5：在第一过滤网(10)上方的土壤上种植对重金属具有吸附作用的植物，如狗尾巴草；

S6：对出水管(28)排出的清水处理后重复利用，并对出液管(26)溢出的淋洗液进行处理后重复利用，减小成本，定期检查淋洗液内部重金属的含量，直至淋洗液内部重金属含量低于一定值时，土壤修复完成，且修复后橡胶底框(9)与第一过滤网(10)利用第一电机(1)与第二电机(5)带动底框收卷盘(19)与过滤网收卷盘(14)转动进行收卷，重复利用。

Images