CN113182339A - 一种农田治理用新型土壤治理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种农田治理用新型土壤治理系统，涉及农田土壤治理技术领域，包括检测探头，显示屏和云端系统，所述检测探头与显示屏电性连接，所述云端系统与显示屏和检测探头均电性连接，所述显示屏与外部设备电性连接，采用检测探头对土壤内部的重金属污染情况，酸化程度，营养需求和松软程度四个类型的污染进行探测分析，同时对土壤污染类型进行等级划分，通过云端系统对农田作物土壤的污染程度提供最优治理方案，使土壤治理具有针对性，作业人员进行土壤修复处理，对土壤污染进行及时有效的治理，保证土壤污染后的及时治理和土壤污染的预防处理，提高土壤治理的及时性与高效性，对土壤进行保护的同时使土壤治理更彻底。
Description
技术领域
本发明涉及农田土壤治理技术领域，具体为一种农田治理用新型土壤治理系统。
背景技术
土壤是人类赖以生存的基础，万物土中生，人们吃的粮食、瓜果、蔬菜，以及植物油料、糖料、中药材等几乎全部产自土壤；人们吃的肉、蛋、奶等畜禽产品，以及淡水产品多数也是由土中生长的饲料转化而来。只有保有清洁的土壤，才有可能生产出安全的食物，才能从源头上保障舌尖上的安全。然而，长时间以来，随着矿产资源的大量开发利用，工业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，含重金属的污染物通过各种途径进入环境，造成土壤，使土壤面临重金属污染，土壤酸化，土壤营养流失等多种类型的土壤污染。
现有的土壤治理系统对土壤检测不全面，无法对土壤内部进行全方位各个类型的检测，同时对于农田土壤污染的处理大都采用农药喷洒，土壤翻填等单一的处理方式，使农田土壤处理不具备针对性的同时对农田作物产生损坏，且土壤污染反应不及时常常使土壤遭到不可修复的污染破坏，不利于土壤治理。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种农田治理用新型土壤治理系统，解决了土壤治理不彻底和土壤治理系统不完善的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种农田治理用新型土壤治理系统，包括检测探头，显示屏和云端系统，所述检测探头与显示屏电性连接，所述云端系统与显示屏和检测探头均电性连接，所述显示屏与外部设备电性连接。
一种农田治理用新型土壤治理系统，包括如下步骤：
Sp1：所述检测探头均匀包埋于待治理土壤内部；
Sp2：所述检测探头对范围内土壤种植的农作物进行识别，并实时反应识别后的数据至显示屏；
Sp3：所述检测探头对范围内的土壤进行重金属污染情况，酸化程度，营养需求和松软程度四个类型的污染进行探测分析；
Sp4：所述检测探头将探测分析后的各个土壤污染类型根据污染程度分为1,2,3,4,四个等级，且1等级为污染最严重等级，4等级为污染最轻等级；
Sp5：所述检测探头将通过探测分析结果反馈至显示屏，所述显示屏优先选择显示对应检测探头检测污染程度最高的区域，且1级污染和2级污染的区域进行预警通知,3级和4级的区域进行防范通知；
Sp6：所述云端系统对检测探头和显示屏的数据信息进行实时备份，且云端系统在显示屏发出预警的同时通过AI智能分析端对预警的信息进行处理后，给出对应预警区域针对性的土壤治理方案发送至作业人员手机或电脑等连接设备中；
Sp7：所述云端系统推送的方案被作业人员接收后进行选择适配，及时对污染预警的区域采取方案进行污染治理；
Sp8：所述检测探头定期对治理后的土壤进行二次检测，完成土壤污染后的排查与检测。
优选的，所述云端系统针对重金属污染类型的处理方法包括淋洗法和化学修复方法，淋洗法采用清水或加入含有能提高重金属水溶性的水溶液对重金属污染的土壤进行一定次数的反复淋洗，直至土壤中重金属达到使用要求，化学修复方法通过向土壤投入改良剂，通过向污染土壤添加不同的改良剂，通过增加土壤有机质、阳离子代换量和黏粒的含量以及改变土壤pH，Eh和电导率等理化性质，而使土壤中的重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低土壤重金属的生物有效性。
优选的，所述淋洗法包括原位淋洗和异位淋洗；所述原位淋洗为在不移位土壤的情况下，对土壤中的重金属进行淋洗，直至将重金属从土壤表层淋洗到土壤下层；所述异位淋洗，首先将挖掘出的地表土进行异位处理，经过初期筛选去除表面残渣，分散大块土后，与提取剂充分混合，经过第二步筛选分离后，再用水淋洗除去残留的提取剂，处理后的土壤归还原位再被重新利用。
优选的，所述云端系统对土壤酸化提供pH调节的方式，包括采用石灰直接倾撒或石灰和水混合的方式对土壤进行酸化的pH调节，采用硝酸氨钙对土壤酸化进行修复处理。
优选的，所述检测探头检测的土壤营养需求的问题包括土壤内部氮磷钾的缺失程度和土壤的湿度温度，所述检测探头通过对探测范围内的农作物状况判断该土壤的营养需求。
优选的，所述检测探头根据所测土壤内营养的缺失程度进行分级处理，所述云端系统对土壤营养缺失程度进行对应缺失物的配比提供，生成最优肥料配比。
优选的，所述检测探头对土壤的湿度和板结程度进行探测，从而对土壤的松软等级进行分级，所述云端系统通过对土壤提供浇水量和硝酸氨钙进行土壤松软程度的治理。
(三)有益效果
本发明提供了一种农田治理用新型土壤治理系统。具备以下有益效果：，
1、本发明通过采用待测土壤内部进行包埋检测探头的方法对土壤内部的重金属污染情况，酸化程度，营养需求和松软程度四个类型的污染进行探测分析，同时对土壤污染类型进行等级划分，通过云端系统对农田作物土壤的污染程度提供最优治理方案进行作业人员进行土壤修复处理，对土壤污染进行及时有效的治理，保证土壤污染后的及时治理和土壤污染的预防处理，提高土壤治理的及时性与高效性。
2、本发明通过采用云端系统对预警的土壤污染进行针对性AI分析的方式，根据土壤种植作物的不同和土壤类型的不同提供最优的土壤处理方案，使土壤治理具有针对性，避免传统盲目采用同一种方法对的进行土壤治理使土壤损坏的情况出现，对土壤进行保护的同时使土壤治理更彻底。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
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。
实施例一：
如图1所示，一种农田治理用新型土壤治理系统，包括检测探头，显示屏和云端系统，检测探头与显示屏电性连接，云端系统与显示屏和检测探头均电性连接，显示屏与外部设备电性连接，采用待测土壤内部进行包埋检测探头对土壤内部的重金属污染情况，酸化程度，营养需求和松软程度四个类型的污染进行探测分析，同时对土壤污染类型进行等级划分，通过云端系统对农田作物土壤的污染程度提供最优治理方案进行作业人员进行土壤修复处理，对土壤污染进行及时有效的治理，保证土壤污染后的及时治理和土壤污染的预防处理，提高土壤治理的及时性与高效性，采用云端系统对预警的土壤污染进行针对性AI分析的方式，根据土壤种植作物的不同和土壤类型的不同提供最优的土壤处理方案，使土壤治理具有针对性，避免传统盲目采用同一种方法对的进行土壤治理使土壤损坏的情况出现，对土壤进行保护的同时使土壤治理更彻底。
实施例二：
一种农田治理用新型土壤治理系统，包括如下步骤：
Sp1：检测探头均匀包埋于待治理土壤内部；
Sp2：检测探头对范围内土壤种植的农作物进行识别，并实时反应识别后的数据至显示屏；
Sp3：检测探头对范围内的土壤进行重金属污染情况，酸化程度，营养需求和松软程度四个类型的污染进行探测分析；
Sp4：检测探头将探测分析后的各个土壤污染类型根据污染程度分为1,2,3,4,四个等级，且1等级为污染最严重等级，4等级为污染最轻等级；
Sp5：检测探头将通过探测分析结果反馈至显示屏，显示屏优先选择显示对应检测探头检测污染程度最高的区域，且1级污染和2级污染的区域进行预警通知,3级和4级的区域进行防范通知；
Sp6：云端系统对检测探头和显示屏的数据信息进行实时备份，且云端系统在显示屏发出预警的同时通过AI智能分析端对预警的信息进行处理后，给出对应预警区域针对性的土壤治理方案发送至作业人员手机或电脑等连接设备中；
Sp7：云端系统推送的方案被作业人员接收后进行选择适配，及时对污染预警的区域采取方案进行污染治理；
Sp8：检测探头定期对治理后的土壤进行二次检测，完成土壤污染后的排查与检测。
云端系统针对重金属污染类型的处理方法包括淋洗法和化学修复方法，淋洗法采用清水或加入含有能提高重金属水溶性的水溶液对重金属污染的土壤进行一定次数的反复淋洗，直至土壤中重金属达到使用要求，淋洗法可快速将污染物从土壤中移除，短时间内实现高浓度污染土壤的治理，其治理费用相对较低，淋洗法又分为原位淋洗和异位淋洗。原位淋洗的工程量相对异位淋洗小，但重金属从表层淋洗到土壤下层，存在二次污染的风险。异位淋洗法，工程上将挖掘出的地表土进行异位处理，经过初期筛选去除表面残渣，分散大块土后，与某种提取剂充分混合，经过第二步筛选分离后，用水淋洗除去残留的提取剂，处理后“干净”的土壤可归还原位被再利用，富含重金属的废水进一步处理可回收重金属和提取剂，如氧化还原法沉淀法、离子交换法、电渗析或反渗透法等，这些方法还可以回收利用废水中的重金属，变废为宝，化学淋洗技术可以快速去除土壤重金属，适用于小面积重度污染农田土壤的快速修复。化学淋洗可与植物吸取修复、稳定修复等相结合，通过化学淋洗快速去除大部分活性重金属，当去除效率下降时停止淋洗，进行改良培肥，并改用植物吸取等技术进一步修复，这样既克服了化学淋洗后期效率低的问题，节约了淋洗剂，也缩短了农作物修复周期，化学修复方法通过向土壤投入改良剂，通过向污染土壤添加不同的改良剂，通过增加土壤有机质、阳离子代换量和黏粒的含量以及改变土壤pH，Eh和电导率等理化性质，而使土壤中的重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低土壤重金属的生物有效性，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质，不同改良剂对重金属的作用机理不同，云端系统对土壤酸化提供pH调节的方式，包括采用石灰直接倾撒或石灰和水混合的方式对土壤进行酸化的pH调节，采用硝酸氨钙对土壤酸化进行修复处理，使用石灰可对土壤的酸性进行中和，不同形态的石灰中和酸性的能力存在一定的差异，0.1kg的氧化钙中和酸的能力相当于0.179kg的碳酸钙，石灰使用量因土壤潜在的酸度而定，石灰及其他含钙的酸性物质如钙镁磷肥，炼钢炉渣，草木灰等不仅可以中和土壤酸度，还可以为蔬菜补充大量钙，同时的那个土壤受到硫黄矿或硫铁矿所污染形成酸性土壤时，可采用先浸灌洗酸后再用石灰进行中和，检测探头检测的土壤营养需求的问题包括土壤内部氮磷钾的缺失程度和土壤的湿度温度，检测探头通过对探测范围内的农作物状况判断该土壤的营养需求，检测探头根据所测土壤内营养的缺失程度进行分级处理，云端系统对土壤营养缺失程度进行对应缺失物的配比提供，生成最优肥料配比，检测探头对土壤的湿度和板结程度进行探测，从而对土壤的松软等级进行分级，云端系统通过对土壤提供浇水量和硝酸氨钙进行土壤松软程度的治理，对土壤使用硝酸氨钙可以调节土壤的pH值，可以彻底解决因过量使用复合肥造成的土壤板结和土壤酸化的问题，同时提供置物所需要的氮肥和钙肥。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种农田治理用新型土壤治理系统，包括检测探头，显示屏和云端系统，其特征在于：所述检测探头与显示屏电性连接，所述云端系统与显示屏和检测探头均电性连接，所述显示屏与外部设备电性连接。
2.一种农田治理用新型土壤治理系统，其特征在于：包括如下步骤：
Sp1：所述检测探头均匀包埋于待治理土壤内部；
Sp2：所述检测探头对范围内土壤种植的农作物进行识别，并实时反应识别后的数据至显示屏；
Sp3：所述检测探头对范围内的土壤进行重金属污染情况，酸化程度，营养需求和松软程度四个类型的污染进行探测分析；
Sp4：所述检测探头将探测分析后的各个土壤污染类型根据污染程度分为1,2,3,4,四个等级，且1等级为污染最严重等级，4等级为污染最轻等级；
Sp5：所述检测探头将通过探测分析结果反馈至显示屏，所述显示屏优先选择显示对应检测探头检测污染程度最高的区域，且1级污染和2级污染的区域进行预警通知,3级和4级的区域进行防范通知；
Sp6：所述云端系统对检测探头和显示屏的数据信息进行实时备份，且云端系统在显示屏发出预警的同时通过AI智能分析端对预警的信息进行处理后，给出对应预警区域针对性的土壤治理方案发送至作业人员手机或电脑等连接设备中；
Sp7：所述云端系统推送的方案被作业人员接收后进行选择适配，及时对污染预警的区域采取方案进行污染治理；
Sp8：所述检测探头定期对治理后的土壤进行二次检测，完成土壤污染后的排查与检测。
3.根据权利要求2所述的一种农田治理用新型土壤治理系统，其特征在于：所述云端系统针对重金属污染类型的处理方法包括淋洗法和化学修复方法，淋洗法采用清水或加入含有能提高重金属水溶性的水溶液对重金属污染的土壤进行一定次数的反复淋洗，直至土壤中重金属达到使用要求，化学修复方法通过向土壤投入改良剂，通过向污染土壤添加不同的改良剂，通过增加土壤有机质、阳离子代换量和黏粒的含量以及改变土壤pH，Eh和电导率等理化性质，而使土壤中的重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低土壤重金属的生物有效性。
4.根据权利要求3所述的一种农田治理用新型土壤治理系统，其特征在于：所述淋洗法包括原位淋洗和异位淋洗；所述原位淋洗为在不移位土壤的情况下，对土壤中的重金属进行淋洗，直至将重金属从土壤表层淋洗到土壤下层；所述异位淋洗，首先将挖掘出的地表土进行异位处理，经过初期筛选去除表面残渣，分散大块土后，与提取剂充分混合，经过第二步筛选分离后，再用水淋洗除去残留的提取剂，处理后的土壤归还原位再被重新利用。
5.根据权利要求2所述的一种农田治理用新型土壤治理系统，其特征在于：所述云端系统对土壤酸化提供pH调节的方式，包括采用石灰直接倾撒或石灰和水混合的方式对土壤进行酸化的pH调节，采用硝酸氨钙对土壤酸化进行修复处理。
6.根据权利要求2所述的一种农田治理用新型土壤治理系统，其特征在于：所述检测探头检测的土壤营养需求的问题包括土壤内部氮磷钾的缺失程度和土壤的湿度温度，所述检测探头通过对探测范围内的农作物状况判断该土壤的营养需求。
7.根据权利要求2所述的一种农田治理用新型土壤治理系统，其特征在于：所述检测探头根据所测土壤内营养的缺失程度进行分级处理，所述云端系统对土壤营养缺失程度进行对应缺失物的配比提供，生成最优肥料配比。
8.根据权利要求2所述的一种农田治理用新型土壤治理系统，其特征在于：所述检测探头对土壤的湿度和板结程度进行探测，从而对土壤的松软等级进行分级，所述云端系统通过对土壤提供浇水量和硝酸氨钙进行土壤松软程度的治理。
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