CN113500094A - 一种土壤污染监测及生态修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种土壤污染监测及生态修复方法，涉及土壤的检测和修复技术领域。该一种土壤污染监测及生态修复方法，包括监测系统、信号处理装置、物料供应设备、注料系统；包括以下方法步骤：步骤一、检测探头通过信号捕获线将检测到的土壤指标传输到信号处理装置；步骤二、经过信号处理装置处理后将指令传输给物料供应设备，设备通过智能阀门将治理物料注入垂直填料柱及表层治理区域。通过检测系统、物料供应系统及土壤生态修复系统的配合，能够在较低能耗的状态下，将土壤污染进行生态修复，可加快土壤生态修复的进度。

Description

一种土壤污染监测及生态修复方法

技术领域

本发明涉及土壤的检测和修复技术领域，具体为一种土壤污染监测及生态修复方法。

背景技术

在土壤中的有害毒物会随着沉积以及雨水的冲洗流向江河湖泊，给水环境也造成了严重的污染，严重威胁着水生生物的物种繁殖。停留在土壤中的有害毒物也会被种植在土壤中的瓜果菜蔬所吸收，被人类食用以后也会严重地威胁着人类的健康甚至威胁着人类的生命。土壤的污染也严重阻碍着我国经济的正常发展，而且随着土壤污染久久得不到治理和修复，其污染毒物也会向周边扩散和传播，导致大气层、水环境等都被污染，严重的威胁和生态平衡。目前在修复方面主要包括从以下方法：(1)物理修复、化学修复、生物修复。

此外修复技术也可以分为原位修复和异位修复两大类。

(1)原位生物修复。原位生物修复技术通常适用于亚表层土壤的生态修复，其工作原理主要是通过在被污染的土壤中加入一些有机营养或者通过控制污染土壤中氧含量的供给等方法，来加快污染土壤中的微生物对于土壤中有害毒物的分解。

(2)异位生物修复。异位生物修复方法与原位生物修复方法最主要的不同点在于异位生物修复方法需要将被污染的土壤搬运到其他地方来进行污染土壤的生态修复，此方法的具体操作包括土地耕作、堆肥方法以及生物反应器法等。

目前的修复技术周期非常的漫长，通常情况下需要几年的时间才能将污染土壤修复到理想状态。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种土壤污染监测及生态修复方法，解决了锅内烧糊后产生的黑垢不易进行清除的问题。

(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：一种土壤污染监测及生态修复方法，包括监测系统、信号处理装置、物料供应设备、注料系统，所述监测系统通过信号捕获线与信号处理装置信号连接，所述物料供应设备通过信号输出线与信号处理装置信号连接，所述物料供应设备的物料输出端与注料系统连接，且之间设置有智能阀门；

所述监测系统利用埋在土壤中的检测探头进行土壤污染监测，所述检测探头水平和垂直方向均设置有多个；

所述注料系统利用垂直填料柱进行给料生态修复，所述垂直填料柱垂直埋于土壤中，所述垂直填料柱的顶部设置有物料注入口；

包括以下方法步骤：

步骤一、检测探头通过信号捕获线将检测到的土壤指标传输到信号处理装置；

步骤二、经过信号处理装置处理后将指令传输给物料供应设备，设备通过智能阀门将治理物料注入垂直填料柱及表层治理区域。

优选的，所述表层治理区域设置有植被，所述垂直填料柱位于表层治理区域和深层治理区域。

优选的，所述治理物料中至少含有微生物A、微生物B、微生物C、微生物D中的一种。

优选的，所述微生物A、微生物B、微生物C、微生物D的埋入深度依次增加。

优选的，所述微生物A为好氧微生物、微生物B为有限兼性厌氧微生物、微生物C为厌氧微生物、微生物D为严格厌氧微生物。

优选的，垂直填料柱包括：筒形体，所述筒形体的顶部固定连接有端板，所述筒形体的外侧面设置有锥形出口，所述筒形体的内部设置有活塞盘，所述活塞盘的顶部固定连接有活塞杆，所述活塞杆的顶部贯穿端板，并固定连接有限位块，所述端板的顶部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有轮盘，所述轮盘的侧面开设有弧形结构，所述弧形结构卡在活塞杆的外侧面，所述端板的顶部设置有进料管。

优选的，所述锥形出口包括锥口壳体，所述锥口壳体与筒形体的外侧面固定连接，所述筒形体与锥口壳体之间设置有通口。

优选的，所述筒形体的底端固定连接有实心锥体，所述实心锥体的表面设置有耐腐蚀层。

优选的，所述活塞盘的侧面开设有弧形口，所述弧形口的内侧设置有橡胶圈。

(三)有益效果

本发明提供了一种土壤污染监测及生态修复方法。具备以下有益效果：

1、本发明通过检测系统、物料供应系统及土壤生态修复系统的配合，能够在较低能耗的状态下，将土壤污染进行生态修复，可加快土壤生态修复的进度。

2、本发明系统占地面积小、操作简单、节约能源，操作方便降低了作业频率，提高修复效率，具有广阔的应用前景。

3、本发明，通过垂直填料柱的设置能够方便对每一层物料进行添加不同种和不同量的治理物料，能够实现分层的管理，具有较好的使用效果。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明的垂直填料柱立体示意图；

图3为本发明的垂直填料柱正面示意图；

图4为本发明的图3中A-A剖视图。

其中，1、信号输出线；2、信号处理装置；3、物料注入口；4、信号捕获线；5、检测探头；6、物料供应设备；7、智能阀门；8、植被；9、表层治理区域；10、微生物A；11、垂直填料柱；111、筒形体；112、锥形出口；201、锥口壳体；202、通口；113、实心锥体；114、活塞盘；401、弧形口；402、橡胶圈；115、活塞杆；501、限位块；116、进料管；117、端板；118、驱动电机；119、轮盘；12、微生物B；13、微生物C；14、微生物D。

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：

一种土壤污染监测及生态修复方法，包括如下步骤：

在需要监测修复的地块，根据污染程度进行打孔设置，同时将处理后的秸秆碎屑做成垂直填料，在用碎屑做填料的过程中，采用分层设置，在底层采用碎屑添加厌氧微生物的混合物进行填充；中部采用秸秆碎屑混合兼性厌氧微生物进行填充；上层(表层)采用秸秆碎屑添加好氧微生物进行填充；同时在表层20cm直接看展填料铺设以及植被种植。在进行垂直填料填充时，要提前铺设好探测器。探头可检测土壤pH、含水量以及所要监测的污染指标。

指标范围可以根据所要修复地块的性质。用途等设置参数的阈值，进而更好地调控物料供应的量。

其中物料供应内储备含有菌落的水溶液，可确保生物修复过程中为植被及微生物的生长提供充足的营养盐、水分等条件。

修复植被及微生物根据所修复地块的污染性质进行筛选，例如植物提取，利用一些植物具备超级强的重金属吸收能力，不同程度的吸收铜、汞等，而且一般的吸收率都可以达到1％以上；

实施例二：

参考图1、本发明实施例提供一种土壤污染监测及生态修复方法，包括监测系统、信号处理装置2、物料供应设备6、注料系统，监测系统通过信号捕获线4与信号处理装置2信号连接，物料供应设备6通过信号输出线1与信号处理装置2信号连接，物料供应设备6的物料输出端与注料系统连接，且之间设置有智能阀门7；

监测系统利用埋在土壤中的检测探头5进行土壤污染监测，检测探头5水平和垂直方向均设置有多个；

注料系统利用垂直填料柱11进行给料生态修复，垂直填料柱11垂直埋于土壤中，垂直填料柱11的顶部设置有物料注入口3；

包括以下方法步骤：

步骤一、检测探头5通过信号捕获线4将检测到的土壤指标传输到信号处理装置2；

步骤二、经过信号处理装置2处理后将指令传输给物料供应设备6，设备通过智能阀门7将治理物料注入垂直填料柱11及表层治理区域9。

表层治理区域9设置有植被8，垂直填料柱11位于表层治理区域9和深层治理区域。

治理物料中至少含有微生物A10、微生物B12、微生物C13、微生物D14中的一种，将上述微生物按照使用需求量进行混合在溶液中。

微生物A10为好氧微生物、微生物B12为有限兼性厌氧微生物、微生物C13为厌氧微生物、微生物D14为严格厌氧微生物。

实施例三：

参考图2-4，垂直填料柱11的具体结构，筒形体111，筒形体111的顶部固定连接有端板117，筒形体111的外侧面设置有锥形出口112，筒形体111的内部设置有活塞盘114，活塞盘114的顶部固定连接有活塞杆115，活塞杆115的顶部贯穿端板117，并固定连接有限位块501，端板117的顶部固定连接有驱动电机118，驱动电机118的输出端固定连接有轮盘119，轮盘119的侧面开设有弧形结构，弧形结构卡在活塞杆115的外侧面，端板117的顶部设置有进料管116。

锥形出口112包括锥口壳体201，锥口壳体201与筒形体111的外侧面固定连接，筒形体111与锥口壳体201之间设置有通口202。

筒形体111的底端固定连接有实心锥体113，实心锥体113的表面设置有耐腐蚀层。

活塞盘114的侧面开设有弧形口401，弧形口401的内侧设置有橡胶圈402。

本实施例的工作原理：使用的时候，驱动电机118带动轮盘119转动，然后带动活塞杆115上下移动(依靠之间的摩擦力带动)，使其位于其中一个锥形出口112的下方1-5CM处，向下进行输送微生物菌液的时候，微生物菌液会经过通口202向外溢出，能够实现分层的输送微生物菌液的作用。

实施例四：

针对硒污染土壤修复，修复深度2m；设置检测探头4个，分别位于深度为2.0m、1.0m、0.8m、0.2m；检测探头设置参数10％～70％(低于10％不补充物料、超过70％会预警)。

在表层种植具备较强的硒吸收能力的印度芥菜。植物降解，对于一些结构比较简单的土壤污染有毒物质的清除具有明显的效果，而对于一些结构性对比较复杂的污染毒物则起不到太大作用。

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 (9)

1.一种土壤污染监测及生态修复方法，其特征在于：包括监测系统、信号处理装置(2)、物料供应设备(6)、注料系统，所述监测系统通过信号捕获线(4)与信号处理装置(2)信号连接，所述物料供应设备(6)通过信号输出线(1)与信号处理装置(2)信号连接，所述物料供应设备(6)的物料输出端与注料系统连接，且之间设置有智能阀门(7)；

所述监测系统利用埋在土壤中的检测探头(5)进行土壤污染监测，所述检测探头(5)水平和垂直方向均设置有多个；

所述注料系统利用垂直填料柱(11)进行给料生态修复，所述垂直填料柱(11)垂直埋于土壤中，所述垂直填料柱(11)的顶部设置有物料注入口(3)；

包括以下方法步骤：

步骤一、检测探头(5)通过信号捕获线(4)将检测到的土壤指标传输到信号处理装置(2)；

步骤二、经过信号处理装置(2)处理后将指令传输给物料供应设备(6)，设备通过智能阀门(7)将治理物料注入垂直填料柱(11)及表层治理区域(9)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤污染监测及生态修复方法，其特征在于：所述表层治理区域(9)设置有植被(8)，所述垂直填料柱(11)位于表层治理区域(9)和深层治理区域。

3.根据权利要求1所述的一种土壤污染监测及生态修复方法，其特征在于：所述治理物料中至少含有微生物A(10)、微生物B(12)、微生物C(13)、微生物D(14)中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种土壤污染监测及生态修复方法，其特征在于：所述微生物A(10)、微生物B(12)、微生物C(13)、微生物D(14)的埋入深度依次增加。

5.根据权利要求3所述的一种土壤污染监测及生态修复方法，其特征在于：所述微生物A(10)为好氧微生物、微生物B(12)为有限兼性厌氧微生物、微生物C(13)为厌氧微生物、微生物D(14)为严格厌氧微生物。

6.根据权利要求1所述的垂直填料柱，其特征在于：垂直填料柱(11)包括：筒形体(111)，所述筒形体(111)的顶部固定连接有端板(117)，所述筒形体(111)的外侧面设置有锥形出口(112)，所述筒形体(111)的内部设置有活塞盘(114)，所述活塞盘(114)的顶部固定连接有活塞杆(115)，所述活塞杆(115)的顶部贯穿端板(117)，并固定连接有限位块(501)，所述端板(117)的顶部固定连接有驱动电机(118)，所述驱动电机(118)的输出端固定连接有轮盘(119)，所述轮盘(119)的侧面开设有弧形结构，所述弧形结构卡在活塞杆(115)的外侧面，所述端板(117)的顶部设置有进料管(116)。

7.根据权利要求6所述的垂直填料柱，其特征在于：所述锥形出口(112)包括锥口壳体(201)，所述锥口壳体(201)与筒形体(111)的外侧面固定连接，所述筒形体(111)与锥口壳体(201)之间设置有通口(202)。

8.根据权利要求6所述的垂直填料柱，其特征在于：所述筒形体(111)的底端固定连接有实心锥体(113)，所述实心锥体(113)的表面设置有耐腐蚀层。

9.根据权利要求6所述的垂直填料柱，其特征在于：所述活塞盘(114)的侧面开设有弧形口(401)，所述弧形口(401)的内侧设置有橡胶圈(402)。

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