CN112042438A - 超富集植物筛选含重金属土壤培养箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤重金属修复应用设备领域，涉及超富集植物筛选，尤其涉及一种超富集植物筛选含重金属土壤培养箱。包括培养箱箱体，所述培养箱箱体内设置有种植槽，所述种植槽的侧壁和培养箱箱体之间设置有真空隔层，所述种植槽的顶部与培养箱箱体的顶部平齐设置，所述种植槽的底部设置有透气孔，所述培养箱箱体内设置有用于支撑种植槽的支撑板，所述培养箱箱体内还设置有蓄水槽，所述蓄水槽设置在种植槽的下方，所述支撑板设置在蓄水槽内，所述培养箱箱体的两侧分别设置有制冷箱和制热箱，本发明通过改进培养箱的结构，实现对超富集植物的生存环境的模拟，进而达到真正的仿真模拟的目的，从而确保所筛选出来的超富集植物的适用性。

Description

超富集植物筛选含重金属土壤培养箱

技术领域

本发明属于土壤重金属修复应用设备领域，涉及超富集植物筛选，尤其涉及一种超富集植物筛选含重金属土壤培养箱。

背景技术

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，是人类生存与发展的重要资源，同时也是环境污染物的容纳介质。随着国民经济的迅速发展，土壤污染尤其是重金属污染越来越突出。重金属是典型的土壤污染物，具有隐蔽性、难降解、移动性差和易被富集等特点，可影响土壤微生物体系、生态物种和微生物过程，进而影响生态系统的结构与功能，并通过食物链在人体内蓄积构成潜在危害。

随着人口的增加、矿业的发展和人均耕地面积的减少，合理利用、管理和修复土壤资源显得尤为重要。重金属污染土壤的修复是一个漫长过程，同时也是国际上研究的难点和热点领域之一，而在众多的土壤污染治理方法中，与传统的化学和物理治理技术相比，植物修复凭借其经济、环境友好、能保持土壤生产力、无二次污染等特点，受到了学术界的广泛关注。植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物转化功能的植物挥发修复。目前，普遍认为，植物吸取修复适用于重金属污染程度不是很高的农田土壤，经过种植几季或几年超富集重金属植物，将土壤中的重金属富集到植物地上部分，然后采用常规农业方法收获后进一步处理，最终使土壤重金属浓度降到土壤环境质量标准以下，使粮食作物可以安全生产。而植物稳定技术则更适合于工矿业造成的高重金属污染场地的生态恢复，以减少地表径流侵蚀、风蚀等造成的重金属元素的迁移扩散。

现有技术中，温室营养液或土壤盆栽模拟法是试验室进行超富集植物筛选的一种普遍、可控制变量且方便的方法。其中土壤盆栽模拟法更符合土壤重金属污染的实际情况，该方法主要是通过人为的向盆栽土壤中投加已知浓度的重金属来模拟植物生长环境的污染状态，通常以不同浓度梯度试验来检验植物对重金属的耐性和积累特性，并对植物重金属积累潜力进行分析和研究，此方法虽然简单易行，但其仅能模拟土壤重金属污染的情况，而无法模拟其生长环境(温室)，由于我国东西跨度大，南北温度差异性大，导致实际情况下，很多筛选出来的富集植物并无适合种植，导致实验也只能停留下实验阶段，无法实际的得到应用。

发明内容

本发明针对上述的现有温室培养筛选超富集植物所存在的技术问题，提出一种设计合理，结构简单、加工方便且能够有效模拟生存环境的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，包括培养箱箱体，所述培养箱箱体内设置有种植槽，所述种植槽的侧壁和培养箱箱体之间设置有真空隔层，所述种植槽的顶部与培养箱箱体的顶部平齐设置，所述种植槽的底部设置有透气孔，所述培养箱箱体内设置有用于支撑种植槽的支撑板，所述培养箱箱体内还设置有蓄水槽，所述蓄水槽设置在种植槽的下方，所述支撑板设置在蓄水槽内，所述培养箱箱体的两侧分别设置有制冷箱和制热箱，所述制冷箱内设置有空调制冷系统，所述制热箱内设置空调制热系统，所述空调制冷系统的出风孔设置在种植槽的一侧，所述空调制热系统的出风孔设置在种植槽远离制冷箱的一侧，所述空调制冷系统的出风孔和空调制热系统的出风孔的均设置在培养箱箱体的顶部，所述培养箱箱体的顶部设置有密封罩，所述密封罩可分离固定在培养箱箱体的顶部，所述密封罩的材质为透明材质，所述种植槽内还设置有导热管，所述导热管与空调制热系统和空调制冷系统连通，所述导热管均匀的分布在种植槽内。

作为优选，所述培养箱箱体的顶部还设置有固定槽，所述密封罩的底部设置固定扣，所述固定槽内设置有与固定扣相配合设置的弹簧锁。

作为优选，所述制冷箱和制热箱内均设置有抽风机，所述抽风机的抽风口靠近空调制冷系统的出风孔或空调制热系统的出风孔设置。

作为优选，所述培养箱箱体的前后两端设置有翻转杆，所述密封罩上设置有与翻转杆相配合的转轴，所述翻转杆上设置有用于转轴移动的滑槽，所述翻转杆转动设置在培养箱箱体的前后两端。

作为优选，所述蓄水槽内还设置有潜水泵，所述潜水泵的出水端伸出培养箱箱体设置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明提供一种超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，通过改进培养箱的结构，实现对超富集植物的生存环境的模拟，进而达到真正的仿真模拟的目的，从而确保所筛选出来的超富集植物的适用性，同时，本发明结构简单、操作方便、适用性强，适合大规模推广使用。

附图说明

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中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱的结构示意图；

图2为实施例1提供的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱中密封罩打开状态的结构示意图；

图3为实施例1提供的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱的部分剖面图；

图4为实施例1提供的出风装置的结构示意图；

以上各图中，1、培养箱箱体；11、真空隔层；12、固定槽；13、弹簧锁；14、蓄水槽；15、支撑板；16、潜水泵；17、行走轮；2、种植槽；21、透气孔；22、导热管；3、制冷箱；4、制热箱；5、进风口；6、出风装置；61、出风口；62、抽风口；7、密封罩；71、固定扣；8、翻转杆；81、滑槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，如图1～图4所示，本实施例旨在提供一种培养箱，解决现有温室培养箱无法实现超富集植物生存环境模拟的技术问题，为此，本实施例提供的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，包括培养箱箱体1，在本实施例中，培养箱箱体1也呈长方体状设置，其高度在1.2m左右，这样设置的目的，能够保证足够厚的土层，在培养箱箱体1内设置有种植槽2，种植槽2的深度在1m左右。

考虑到不同环境下土壤的温度不同，为了方便对土壤的问题进行调节，在本实施例中，在种植槽2的侧壁和培养箱箱体1之间设置有真空隔层11，真空隔层11设置在种植槽2的四周，这样，培养箱箱体1四周产生的温度就不会传递给种植槽2，进而确保种植槽2的温度，另外，种植槽2也采用一些导热性差的材料，比如树脂。在本实施例中种植槽2的顶部与培养箱箱体1的顶部平齐设置，且在种植槽2的底部设置有透气孔21，透气孔21主要是来保证植株的呼吸。考虑到一些地区可能雨水量较足，为此，在培养箱箱体1内设置有用于支撑种植槽2的支撑板15，在培养箱箱体1内还设置有蓄水槽14，蓄水槽14设置在种植槽2的下方，支撑板15设置在蓄水槽14内。由于一些重金属会跟随水体的流动而发生移动，同时，土壤中的水分在强烈的蒸发作用下，会通过土体毛管水的垂直和水平移动逐渐向上层土壤移动，为此，为了模拟这个情况，在种植槽2的底部设置有吸水棉管，用于模拟水分的上升。又考虑到雨水量足够大的情况下，水流会随地下水道流动，为此，在蓄水槽14内还设置有潜水泵16，潜水泵16的出水端伸出培养箱箱体1设置。通过潜水泵16的设置，用于排除多余的水分。

为了模拟温度的变化，在培养箱箱体1的两侧分别设置有制冷箱3和制热箱4，制冷箱3和制热箱4都呈盒体状设置，在其两侧均设置有进风口5，其中，制冷箱3内设置有空调制冷系统，制热箱4内设置空调制热系统，在本实施例中，所说的空调制冷系统是指现有常见的冰箱制冷的制冷系统，其能做到温度在零下十度左右即可，而空调制热系统则是现有的空调机的制热系统，其确保温度可以调整到四十多度即可，其实空调本身也能够制冷，但考虑到土壤的环境可能和自然环境的温度不同，为此，设置了两套系统。

为了方便温度的实现，在本实施例中，空调制冷系统的出风孔设置在种植槽2的一侧，空调制热系统的出风孔设置在种植槽2远离制冷箱3的一侧，空调制冷系统的出风孔和空调制热系统的出风孔的均设置在培养箱箱体1的顶部，具体的说，在本实施例中，专门设置有一种出风装置6，其上部为槽状设置，在其内设置有若各个隔板，形成多孔，其下方内缩形成一个风管，用于与空调制冷系统、空调制热系统连接。为了使空气形成循环，在制冷箱3和制热箱4内均设置有抽风机，抽风机的抽风口62靠近空调制冷系统的出风孔或空调制热系统的出风孔设置，即出风装置6的顶部的一侧为出风孔，一侧为抽风孔，两排的结构设计，确保气流的流通。

为了保证温度，在培养箱箱体1的顶部设置有密封罩7，密封罩7可分离固定在培养箱箱体1的顶部，且密封罩7的材质为透明材质，采用透明材质，主要是为了实现模拟光照，同时，在培养箱箱体1的底部设置有行走轮17，这样，可以夜晚的时候，将培养箱箱体1推到室外，模拟户外的夜晚。当然，在白天的时候，也可以设置在室外，如果所处的地方本身就是要种植的地方，则可以将密封罩7去除，无需开启空调制冷系统或空调制热系统。

为了改变土壤的问题，做到和后期要修复的土壤环境一致，在种植槽2内还设置有导热管22，导热管22与空调制热系统和空调制冷系统连通，在本实施例中，导热管22呈排状上下设置在种植槽2内，导热管22内的温度可以设置不同，毕竟不同地层土壤的温度不同，可以采用制冷或制热系统的一拖多的方式来实现温度的不同。

为了实现密封罩7的可拆卸固定，在培养箱箱体1的顶部还设置有固定槽12，固定槽12设置在出风装置6出风口61或抽风口62的外侧，在密封罩7的底部设置固定扣71，在固定槽12内设置有与固定扣71相配合设置的弹簧锁13。

为了方便密封罩7的放置，在培养箱箱体1的前后两端设置有翻转杆8，考虑到密封罩7的大小，培养箱箱体1会阻挡密封罩7的翻转，在密封罩7上设置有与翻转杆8相配合的转轴，翻转杆8上设置有用于转轴移动的滑槽81，翻转杆8转动设置在培养箱箱体1的前后两端。这样，当松开弹簧锁13后，向向移动密封罩7，再进行翻转即可。

通过上述的设置，实现了大部分情况下的植株生长所需要的环境，为超富集植物的筛选提供了更有力的保障，确保筛选出来即可用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，包括培养箱箱体，其特征在于，所述培养箱箱体内设置有种植槽，所述种植槽的侧壁和培养箱箱体之间设置有真空隔层，所述种植槽的顶部与培养箱箱体的顶部平齐设置，所述种植槽的底部设置有透气孔，所述培养箱箱体内设置有用于支撑种植槽的支撑板，所述培养箱箱体内还设置有蓄水槽，所述蓄水槽设置在种植槽的下方，所述支撑板设置在蓄水槽内，所述培养箱箱体的两侧分别设置有制冷箱和制热箱，所述制冷箱内设置有空调制冷系统，所述制热箱内设置空调制热系统，所述空调制冷系统的出风孔设置在种植槽的一侧，所述空调制热系统的出风孔设置在种植槽远离制冷箱的一侧，所述空调制冷系统的出风孔和空调制热系统的出风孔的均设置在培养箱箱体的顶部，所述培养箱箱体的顶部设置有密封罩，所述密封罩可分离固定在培养箱箱体的顶部，所述密封罩的材质为透明材质，所述种植槽内还设置有导热管，所述导热管与空调制热系统和空调制冷系统连通，所述导热管均匀的分布在种植槽内。

2.根据权利要求1所述的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，其特征在于，所述培养箱箱体的顶部还设置有固定槽，所述密封罩的底部设置固定扣，所述固定槽内设置有与固定扣相配合设置的弹簧锁。

3.根据权利要求2所述的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，其特征在于，所述制冷箱和制热箱内均设置有抽风机，所述抽风机的抽风口靠近空调制冷系统的出风孔或空调制热系统的出风孔设置。

4.根据权利要求3所述的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，其特征在于，所述培养箱箱体的前后两端设置有翻转杆，所述密封罩上设置有与翻转杆相配合的转轴，所述翻转杆上设置有用于转轴移动的滑槽，所述翻转杆转动设置在培养箱箱体的前后两端。

5.根据权利要求4所述的超富集植物筛选含重金属土壤培养箱，其特征在于，所述蓄水槽内还设置有潜水泵，所述潜水泵的出水端伸出培养箱箱体设置。

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