CN218835575U - 一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，包括塑料模具、隔板、滤布、石墨板电极、铜丝导线、直流稳压电源、万用表、修复植物。所述主体塑料模具上粘贴2个打孔隔板将模具分隔成中间为土壤室，两边为电极室；土壤室内侧隔板上粘贴滤布；两侧电极室内放置石墨板电极与直流稳压电源通过铜丝导线连接；电极与电源之间串联万用表监测电流变化；土壤室中种植修复植物。本实用新型将电动与植物修复相结合，使土壤中重金属迁移并活化，增强植物对重金属的吸收与转运，通过交换电极来改变电流方向，防止土壤pH剧烈变化，有利于修复植物生长。本实用新型操作简便安全、经济实惠，易于推广为实验室范围内修复重金属污染土壤的装置。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置。
背景技术
随着工业化的发展，滥排三废所导致的土壤重金属污染问题更加严峻，人类同重金属的暴露范围和接触频率不断增加，农田和城镇的土壤环境和粮食生产安全堪忧，环境污染治理成为世界范围内广受关注的热点问题。正是在这样的环境下，电动力学修复和植物修复技术在不显著改变土壤性质和结构的前提下，以较自然的过程清除土壤中的重金属，呈现出可持续、成本适宜和环境友好等特点。研究表明将电动力学与植物修复有机结合，可以弥补各自的不足并产生协同效应，有效活化土壤重金属，提高生物可利用性，从而增强植物对重金属的吸收与转运，提高植物修复效率。在国内外学者的研究中，大多是单独的电动修复重金属污染土壤的实验装置，其无法直接与植物修复过程相结合，并且电动结合植物修复重金属污染土壤的实验室模拟装置较少，因此开发一种操作简便，绿色经济的电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置尤为重要。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种简易的实验室范围内电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置。
为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：该装置包括主体塑料混凝土模具、打孔亚格力隔板、滤布、石墨板电极、铜丝导线、直流稳压电源、万用表、修复植物。
优选的，所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的装置主体塑料混凝土模具内部尺寸长为26 cm、宽为16 cm、高为13 cm，作为装置的主体，材料结实不漏水，价格便宜，材料易得。
优选的，所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的打孔亚格力隔板，孔径为6 mm，在模具中固定2个隔板，将模具分为3部分，中间为土壤室长为16 cm、宽为16 cm、高为13 cm，两边为电极室长为5 cm、宽为16 cm、高为13 cm，电极室中加入电解液，采用电极与污染土壤间引入电解液的间接连接形式强化植物修复重金属污染土壤。
优选的，所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的土壤室内侧隔板粘贴滤布，滤布孔径为500 μm，使电极室中电解液可渗透润湿土壤，并防止土壤室中土样进入电极室。
优选的，所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的石墨板电极长为5 cm、宽为2 cm、高为15 cm，放置于电极室中，在石墨板顶部打孔后用铜丝导线连接直流稳压电源，作为装置的阴极和阳极，其导电性良好，化学性质稳定，通电后不与电解液反应。
优选的，所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的直流稳压电源用于提供电压梯度为1 V•cm-1的等压直流电源，可交换阴阳电极来改变电流方向，防止土壤pH剧烈变化，有利于植物生长。
优选的，所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的万用表串联于电路中，选取量程为50-500 mA，监测装置每一时间段的电流变化。
优选的，所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的修复植物包括但不限于高羊茅、小麦、鸢尾、菖蒲和水稻等，具有较高的土壤重金属污染物耐受性和积累性，并且能够适应土壤电化学系统中较高的含水量状况，研究电动辅助植物修复重金属污染土壤。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型将电动力学与植物修复方法相结合构成装置。该装置通电使土壤中重金属迁移并活化，提高生物可利用性，从而增强植物对重金属的吸收与转运，提高植物修复效率，且通过交换阴阳电极来改变电流方向，防止土壤pH剧烈变化，有利于植物生长；
2、本实用新型修复成本较低。该装置运用到的材料主要有塑料混凝土模具、隔板、石墨板、植物种子，所用材料价格便宜，经济有效；
3、本实用新型不会产生二次污染。该发明技术利用植物和电化学联合修复具有绿色安全的优势，不需外加化学试剂，符合绿色经济理念；
4、本实用新型中所述材料在日常生活中广泛存在，因此易于在实验室推广。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的详细实施方式作进一步的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1塑料混凝土模具、2打孔亚格力隔板、3滤布、4石墨板电极、5铜丝导线、6直流稳压电源、7万用表、8修复植物。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施案例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，包括装置主体塑料混凝土模具1、打孔亚格力隔板2、滤布3、石墨板电极4、铜丝导线5、直流稳压电源6、万用表7、修复植物8。
所述装置主体塑料混凝土模具1上粘贴2个打孔亚格力隔板2将装置主体分隔成3部分，中间为土壤室，两边为电极室；在土壤室内侧隔板2上粘贴滤布3；在电极室中放置石墨板电极4；在石墨板电极4顶部打孔后用铜丝导线5与直流稳压电源6连接；在石墨板电极4与直流稳压电源6的电路之间串联万用表7监测装置电流变化；在土壤室中从左至右分S1-S4四个种植位点种植修复植物8。
尽管已经表示和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，包括装置主体长方体塑料混凝土模具(1)上粘贴2个打孔亚格力隔板(2)，将装置主体分隔成3部分，中间为土壤室，两边为电极室，在土壤室内侧打孔亚格力隔板(2)上粘贴滤布(3)，在电极室中放置石墨板电极(4)，在石墨板电极(4)顶部打孔后用铜丝导线(5)与直流稳压电源(6)连接，在石墨板电极(4)与直流稳压电源(6)的电路之间串联万用表(7)监测装置电流变化，将土壤室从左到右平均分为四个区域S1-S4种植修复植物(8)。
2.如权利要求1所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的主体塑料混凝土模具(1)内部尺寸长为26cm、宽为16cm、高为13cm，作为装置的主体，材料结实不漏水。
3.如权利要求1所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的打孔亚格力隔板(2)，孔径为6mm，在模具中固定2个隔板，将模具分为3部分，中间土壤室长为16cm、宽为16cm、高为13cm，两边电极室长为5cm、宽为16cm、高为13cm，电极室中加入电解液，采用电极与污染土壤间引入电解液的间接连接形式辅助植物修复重金属污染土壤。
4.如权利要求1所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的滤布(3)，孔径为500μm，粘贴于土壤室内侧隔板，使电极室中电解液可渗透润湿土壤，并防止土壤室中土样进入电极室。
5.如权利要求1所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的石墨板电极(4)长为5cm、宽为2cm、高为15cm，放置于电极室中，在石墨板顶部打孔后用铜丝导线(5)连接直流稳压电源，作为装置的阴极和阳极。
6.如权利要求1所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的直流稳压电源(6)用于提供电压梯度为1V·cm-1的等压直流电源，可交换阴阳电极来改变电流方向，防止土壤pH剧烈变化，有利于植物生长。
7.如权利要求1所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的万用表(7)串联于电路中，选取量程为50-500mA，监测装置每一时间段的电流变化。
8.如权利要求1所述的一种电动辅助植物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述的修复植物(8)包括但不限于高羊茅、小麦、鸢尾、菖蒲和水稻，具有较高的土壤重金属污染物耐受性和积累性，并且能够适应土壤电化学系统中较高的含水量状况，研究电动辅助植物修复重金属污染土壤。
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