CN111398574B - 一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤生态技术领域，具体为一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，包括箱体，所述箱体内包括处理室和培养室，所述处理室包括加湿风道和干燥风道，所述干燥风道和加湿风道均与培养室连接，所述培养室的侧壁设有观察玻璃，所述培养室内交错设有至少三组隔板，所述隔板的上端滑动连接有培养盒，所述隔板的表面还设有通风口，所述培养盒的顶端设有顶板，所述顶板的表面设有通风网，所述顶板固定连接在箱体内壁，所述处理室内部还设有蜂窝式转轮；培养盒可对土壤进行采集，并在培养盒内培养土壤生物对土壤毒性进行评估，操作简便，成本较低，隔离板对培养室进行分层，透气孔起到透气透水的作用，处理室可对培养室内的空气湿度进行调节。

Description

一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置

技术领域

本发明涉及土壤生态技术领域，具体为一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置。

背景技术

土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3, 4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体” 间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。

对土壤污染的治理，首先要减少农药使用。同时还要采取防治措施，如针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，降低有毒物质的含量（例如羊齿类铁角蕨属的植物能吸收土壤中的重金属）；或通过生物降解净化土壤（例如蚯蚓能降解农药、重金属等）；或施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向，减少作物的吸收（例如施用石灰），提高土壤的pH，促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。此外，还可以通过增施有机肥、改变耕作制度、换土、深翻等手段，治理土壤污染。

人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化，并进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象，称为土壤污染。污染物进入土壤的途径是多样的，废气中含有的污染物质，特别是颗粒物，在重力作用下沉降到地面进入土壤，废水中携带大量污染物进入土壤，固体废物中的污染物

直接进入土壤或其渗出液进入土壤。其中最主要的是污水灌溉带来的土壤污染。农药、化肥的大量使用，造成土壤有机质含量下降，土壤板结，也是土壤污染的来源之一。土壤污染除导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降外，更为严重的是土壤对污染物具有富集作用，一些毒性大的污染物，如汞、镉等富集到作物果实中，人或牲畜食用后发生中毒。如我国辽宁沈阳张士灌区由于长期引用工业废水灌溉，导致土壤和稻米中重金属镉含量超标，人畜不能食用。土壤不能再作为耕地，只能改作他用。

由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统内进行着能量和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换，一旦发生污染，三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。

土壤毒性诊断，是指为确定土壤是否受毒性物质污染而采取的检测方法。包括化学分析诊断法和生态毒理诊断。前者通过实验室化学分析进行污染土壤的毒性诊断；后者是综合土壤生态系统中不同食物链生物对化学品的整体毒性效应作出的诊断。

现有技术中对土壤毒性的诊断试验一般通过采用人工气候箱装置进行检测分析，人工气候箱装置存在仪器造价昂贵、换气效率低或有毒有害气体无法完全排出、试验空间过于狭窄、土壤无脊椎动物养殖和试验过程中容易出现逃逸的现象等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，包括箱体，所述箱体内包括处理室和培养室，所述处理室包括加湿风道和干燥风道，所述干燥风道和加湿风道均与培养室连接，所述培养室的侧壁设有观察玻璃，所述培养室内交错设有至少三组隔板，所述隔板的上端滑动连接有培养盒，所述隔板的表面还设有通风口，所述培养盒的顶端设有顶板，所述顶板的表面设有通风网，所述顶板固定连接在箱体内壁，所述处理室内部还设有蜂窝式转轮。

优选的，所述干燥风道和加湿风道均与蜂窝式转轮相连通，所述蜂窝式转轮的外壁通过皮带连接有皮带轮，所述皮带轮连接有电机的输出轴，所述电机固定连接在处理室内。

优选的，所述干燥风道的一端设有新风进风口，所述新风进风口的内侧设有抽风机，所述干燥风道的另一端设有导风口和第一排风口，所述导风口连通干燥风道和培养室。

优选的，所述加湿风道的一端设有回风进风口，所述回风进风口的内侧设有加热器，所述加湿风道的另一端设有排风机和加湿器，所述排风机连接有风管的一端，所述风管的另一端连接有三通阀，所述三通阀分别连接有导风管和排风管，所述导风管与培养室连接。

优选的，所述导风口与培养室的上部连通，所述导风管和培养室的下部连通，所述培养室的中部设有第二排风口，所述第二排风口内设有电磁阀。

优选的，所述新风进风口和回风进风口的内部均设有滤网，所述导风口和第一排风口内均设有电磁阀。

优选的，所述隔板的上端两侧均固定连接有滑轨，所述培养盒的底端两侧均设有滑槽，所述滑槽和滑轨相配合，所述培养盒的内部固定连接有两组隔离板，所述隔离板的表面均匀开设有透气孔。

优选的，所述隔板的上方一侧设有开口，所述开口开设于箱体，所述开口和培养盒相配合，所述开口的上方设有卡块，所述卡块的一端转动连接在箱体的表面；所述隔板的上方另一侧设有推出组件。

优选的，所述推出组件包括两组滑杆，两组所述滑杆滑动连接于箱体，所述滑杆的一端固定连接有推板，所述滑杆的另一端固定连接有限位板，所述滑杆上套设有压簧，所述压簧位于箱体的内壁和推板之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）该利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，通过设置培养盒可对土壤进行采集，并在培养盒内培养土壤生物对土壤毒性进行评估，操作简便，成本较低，隔离板对培养室进行分层，透气孔起到透气透水的作用。

2）该利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，通过设置培养室，可对多组培养盒统一收纳，便于观察，同时起到隔绝外部环境，保证培养盒内湿度恒定的作用；使用时，将培养盒通过滑槽和滑轨的配合推入隔板的上端，培养盒的顶端和顶板相贴合，防止培养盒内生物逃逸，培养盒进入培养室内时，培养盒抵住推板并带动压簧压缩，滑杆伸出箱体，转动卡块，使其移动至培养盒外壁，对培养盒进行固定；取出培养盒时，转动卡块，压簧复位，带动推板推出培养盒。

3）该利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，通过处理室，可对培养室内的空气湿度进行调节；抽风机通过新风进风口导入外部空气，导入空气中的水分以物理方式吸附在具有多孔性质的合成硅胶上进行干燥，同时通过回风进风口吸入室内空气，经加热器加热后，使吸附在蜂窝式转轮硅胶孔洞内的水分加热汽化，并通过排风机排出，实现换风的同时对蜂窝式转轮的上的水分进行了处理；需要对培养室进行干燥时，导风口的电磁阀打开，干燥风进入培养室内，同时三通阀开启排风管，加湿的空气排出，需要对培养室进行加湿时，导风口的电磁阀关闭，第一排风口的电磁阀打开，将干燥空气排出，同时三通阀关闭排风管打开导风管，加湿器开始工作，排风机将加湿空气通过导风管导入培养室。

4）附图说明

5）为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

6）图1为本发明的结构示意图；

7）图2为本发明的培养室的侧视图；

8）图3为图1的A部分局部放大示意图；

9）图4为图2的B部分局部放大示意图；

10）图5为图2的C 部分局部放大示意图；

11）附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1箱体、2处理室、3培养室、4加湿风道、5干燥风道、6观察玻璃、7隔板、8培养盒、9通风口、10顶板、11蜂窝式转轮、12电机、13抽风机、14导风口、15第一排风口、16回风进风口、17加热器、18排风机、19风管、20三通阀、21导风管、22排风管、23第二排风口、24滑轨、25滑槽、26隔离板、27开口、28卡块、29滑杆、30推板、31限位板、32压簧、33加湿器、34新风进风口。

12）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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，包括箱体1，箱体1内包括处理室2和培养室3，通过设置培养室3，可对多组培养盒8统一收纳，便于观察，同时起到隔绝外部环境，保证培养盒8内湿度恒定的作用，处理室2包括加湿风道4和干燥风道5，干燥风道5和加湿风道4均与培养室3连接，培养室3的侧壁设有观察玻璃6，培养室3内交错设有至少三组隔板7，隔板7的上端滑动连接有培养盒8，通过设置培养盒8可对土壤进行采集，并在培养盒8内培养土壤生物对土壤毒性进行评估，操作简便，成本较低，隔板7的表面还设有通风口9，培养盒8的顶端设有顶板10，顶板10的表面设有通风网，顶板10固定连接在箱体1内壁，处理室2内部还设有蜂窝式转轮11，通过处理室2，可对培养室3内的空气湿度进行调节。

其中，干燥风道5和加湿风道4均与蜂窝式转轮11相连通，蜂窝式转轮11的外壁通过皮带连接有皮带轮，皮带轮连接有电机12的输出轴，电机12固定连接在处理室2内，干燥风道5的一端设有新风进风口34，新风进风口34的内侧设有抽风机13，干燥风道5的另一端设有导风口14和第一排风口15，导风口14连通干燥风道5和培养室3，加湿风道4的一端设有回风进风口16，回风进风口16的内侧设有加热器17，加湿风道4的另一端设有排风机18和加湿器33，排风机18连接有风管19的一端，风管19的另一端连接有三通阀20，三通阀20分别连接有导风管21和排风管22，导风管21与培养室3连接，导风口14与培养室3的上部连通，导风管21和培养室3的下部连通，培养室3的中部设有第二排风口23，新风进风口34和回风进风口16的内部均设有滤网，导风口14和第一排风口15内均设有电磁阀；抽风机13通过新风进风口34导入外部空气，导入空气中的水分以物理方式吸附在具有多孔性质的合成硅胶上进行干燥，同时通过回风进风口16吸入室内空气，经加热器17加热后，使吸附在蜂窝式转轮11硅胶孔洞内的水分加热汽化，并通过排风机18排出，实现换风的同时对蜂窝式转轮11的上的水分进行了处理；需要对培养室3进行干燥时，导风口14的电磁阀打开，干燥风进入培养室8内，同时三通阀开启排风管22，加湿的空气排出，需要对培养室3进行加湿时，导风口14的电磁阀关闭，第一排风口15的电磁阀打开，将干燥空气排出，同时三通阀20关闭排风管22打开导风管21，加湿器33开始工作，排风机18将加湿空气通过导风管21导入培养室3。

其中，隔板7的上端两侧均固定连接有滑轨24，培养盒8的底端两侧均设有滑槽25，滑槽25和滑轨24相配合，培养盒8的内部固定连接有两组隔离板26，隔离板26的表面均匀开设有透气孔，隔离板26对培养室进行分层，透气孔起到透气透水的作用，隔板7的上方一侧设有开口27，开口27开设于箱体1，开口27和培养盒8相配合，开口27的上方设有卡块28，卡块28的一端转动连接在箱体1的表面；隔板7的上方另一侧设有推出组件，推出组件包括两组滑杆29，两组滑杆29滑动连接于箱体1，滑杆29的一端固定连接有推板30，滑杆29的另一端固定连接有限位板31，滑杆29上套设有压簧32，压簧32位于箱体1的内壁和推板30之间；使用时，将培养盒8通过滑槽25和滑轨24的配合推入隔板7的上端，培养盒8的顶端和顶板10相贴合，防止培养盒8内生物逃逸，培养盒8进入培养室3内时，培养盒8抵住推板30并带动压簧32压缩，滑杆29伸出箱体1，转动卡块28，使其移动至培养盒8外壁，对培养盒8进行固定；取出培养盒8时，转动卡块28，压簧32复位，带动推板30推出培养盒8。

具体工作原理如下所述：

该利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置在使用时，将培养盒8通过滑槽25和滑轨24的配合推入隔板7的上端，培养盒8的顶端和顶板10相贴合，防止培养盒8内生物逃逸，培养盒8进入培养室3内时，培养盒8抵住推板30并带动压簧32压缩，滑杆29伸出箱体1，转动卡块28，使其移动至培养盒8外壁，对培养盒8进行固定；取出培养盒8时，转动卡块28，压簧32复位，带动推板30推出培养盒8；抽风机13通过新风进风口34导入外部空气，导入空气中的水分以物理方式吸附在具有多孔性质的合成硅胶上进行干燥，同时通过回风进风口16吸入室内空气，经加热器17加热后，使吸附在蜂窝式转轮11硅胶孔洞内的水分加热汽化，并通过排风机18排出，实现换风的同时对蜂窝式转轮11的上的水分进行了处理；需要对培养室3进行干燥时，导风口14的电磁阀打开，干燥风进入培养室8内，同时三通阀开启排风管22，加湿的空气排出，需要对培养室3进行加湿时，导风口14的电磁阀关闭，第一排风口15的电磁阀打开，将干燥空气排出，同时三通阀20关闭排风管22打开导风管21，加湿器33开始工作，排风机18将加湿空气通过导风管21导入培养室3。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，包括箱体（1），其特征在于，所述箱体（1）内包括处理室（2）和培养室（3），所述处理室（2）包括加湿风道（4）和干燥风道（5），所述干燥风道（5）和加湿风道（4）均与培养室（3）连接，所述培养室（3）的侧壁设有观察玻璃（6），所述培养室（3）内交错设有至少三组隔板（7），所述隔板（7）的上端滑动连接有培养盒（8），所述隔板（7）的表面还设有通风口（9），所述培养盒（8）的顶端设有顶板（10），所述顶板（10）的表面设有通风网，所述顶板（10）固定连接在箱体（1）内壁，所述处理室（2）内部还设有蜂窝式转轮（11）；所述干燥风道（5）和加湿风道（4）均与蜂窝式转轮（11）相连通，所述蜂窝式转轮（11）的外壁通过皮带连接有皮带轮，所述皮带轮连接有电机（12）的输出轴，所述电机（12）固定连接在处理室（2）内；所述干燥风道（5）的一端设有新风进风口（34），所述新风进风口（34）的内侧设有抽风机（13），所述干燥风道（5）的另一端设有导风口（14）和第一排风口（15），所述导风口（14）连通干燥风道（5）和培养室（3）；所述加湿风道（4）的一端设有回风进风口（16），所述回风进风口（16）的内侧设有加热器（17），所述加湿风道（4）的另一端设有排风机（18）和加湿器（33），所述排风机（18）连接有风管（19）的一端，所述风管（19）的另一端连接有三通阀（20），所述三通阀（20）分别连接有导风管（21）和排风管（22），所述导风管（21）与培养室（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，其特征在于，所述导风口（14）与培养室（3）的上部连通，所述导风管（21）和培养室（3）的下部连通，所述培养室（3）的中部设有第二排风口（23）。

3.根据权利要求1所述的一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，其特征在于，所述新风进风口（34）和回风进风口（16）的内部均设有滤网，所述导风口（14）和第一排风口（15）内均设有电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，其特征在于，所述隔板（7）的上端两侧均固定连接有滑轨（24），所述培养盒（8）的底端两侧均设有滑槽（25），所述滑槽（25）和滑轨（24）相配合，所述培养盒（8）的内部固定连接有两组隔离板（26），所述隔离板（26）的表面均匀开设有透气孔。

5.根据权利要求1所述的一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，其特征在于，所述隔板（7）的上方一侧设有开口（27），所述开口（27）开设于箱体（1），所述开口（27）和培养盒（8）相配合，所述开口（27）的上方设有卡块（28），所述卡块（28）的一端转动连接在箱体（1）的表面；所述隔板（7）的上方另一侧设有推出组件。

6.根据权利要求5所述的一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置，其特征在于，所述推出组件包括两组滑杆（29），两组所述滑杆（29）滑动连接于箱体（1），所述滑杆（29）的一端固定连接有推板（30），所述滑杆（29）的另一端固定连接有限位板（31），所述滑杆（29）上套设有压簧（32），所述压簧（32）位于箱体（1）的内壁和推板（30）之间。

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