Установка для определения миграции веществ в почве

 

Изобретение относится к гигиене и может найти применение при изучении процессов миграции экзогенных химических веществ из почвы в грунтовые воды. Цель изобретения - повышение точности моделирования процесса миграции веществ из почвы в грунтовые воды. Установка содержит емкость 1 с ограничителем распределения воды 2, перфорированным двойным днищем 3 и сборной воронкой 4, соединенной водным затвором 5 с приемной колбой 6, расходный бак воды 7, дозатор 8 и распределительное приспособление 9. Меньшее основание ограничителя распределения воды 2 снабжено сеткой 10. а большее имеет кольцевой скругленный борт 11. Днище 3 имеет отверстия 12. Пространство между двойным днищем 3 заполнено стекловатой 13. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 6 О О со ел 4 Ю 13

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (s1)s G 01 N 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и (21) 4748109/15 (22) 18.08.89 (46) 23.11,91. Бюл. ЬЬ 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов. полимеров и пластических масс (72) Н,Ф.Мотузинский и Ю.М.Ларионов (53) 624.131.376(088.8) (56) Гончарук Е.И., Сидоренко Г.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве. Руководство. — M.: Медицина, 1986, с. 90-93. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МИГРА4ИИ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ (57) Изобретение относится к гигиене и может найти применение при изучении процессов миграции экзогенных химических веществ из почвы в грунтовые воды. Цель изобретения — повышение точности моделирования процесса миграции веществ из почвы в грунтовые воды. Установка содержит емкость 1 с ограничителем распределения воды 2, перфорированным двойным днищем 3 и сборной воронкой 4. соединенной водным затвором 5 с приемной колбой 6, расходный бак воды 7, дозатор 8 и распределительное приспособление 9. Меньшее основание ограничителя распределения воды 2 снабжено сеткой 10, а большее имеет кольцевой скругленный борт 11. Днище 3 имеет отверстия 12. Пространство между двойным днищем 3 заполнено стекловатой

13. 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

1693549

Изобретение относится к гигиене и может найти применение при изучении процессов миграции экзогенных химических веществ из почвы в грунтовые воды.

Целью изобретения является повышение точности моделирования процесса миграции веществ из почвы в грунтовые воды, На чертеже представлена установка, разрез, общий вид.

Установка для определения миграции веществ в почве содержит емкость 1 с ограничителем 2 распределения воды, перфорированным днищем 3, сборной воронкой 4, соединенной водным затвором 5 с приемной колбой 6, расходный бак 7 воды, дозатор 8 и распределительное приспособление

9. Ограничитель 2 распределения воды установлен соосно емкости 1 и выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого обращено вниз и снабжено сеткой 10, а большее основание — вверх и имеет кольцевой скругленный борт 11 для . опирания на стенки емкости 1, Внутренняя поверхность стенки емкости 1 выполнена рифленой. Перфорированное днище 3 выполнено двойным со смещенными в горизонтальной плоскости одно относительно другого отверстиями 12. Пространство между двойным днищем 3 заполнено стекловатой 13, обработанной растворителем (ацетоном или хлороформом, или гексаном, или бензолом).

Ограничитель 2 распределения воды выполнен так, что отношение диаметра нижнего меньшего его основания к диаметру емкости 1 составляет 0,6-0,8, отношение разности радиусов емкости 1 и меньшего основания конуса к его высоте составляет

0,02-0,03, а соотношение. диаметра отверстия сетки 10 к диаметру емкости 1 составляет 0,004-0,006, Днище выполнено с коэффициентом перфорации 0,3-0,5, а отношение толщины слоя стекловаты 13 к высоте емкости 1 составляет 0,02-0,03.

Определение миграции веществ из почвы на установке производят следующим образом.

Сначала подготавливают установку к работе, для чего емкость 1 заполняют фильтрующим слоем, обеспечивающим требуемую высоту модельного почвенного эталона. Фильтрующий слой включает дренажный слой разноразмерного гравия и речного песка толщиной до 7 см, затем засыпают слой модельного почвенного эталона М 1 высотой 0 8 м, а над ним "пахотный" слой % 1, смешанный с исследуемым экзогенным химическим веществом в выбранной концентрации высотой 0,2 м. В качестве

МПЭ М 1 берут смесь чистого карьерного

20

30,на стенки емкости уже в начале процесса

35 подачи на поверхность почвы и сокращают

55 средне-мелкозернистого песка, отобранного с глубины 3 м от поверхности почвы, Для стабилизации высоты фильтрующего слоя производят увлажнение песка и легкое его тромбование, Общая высота фильтрующего слоя составляет 1 м. Затем приступают к определению миграции ЭХВ из почвы в грунтовые воды, Для этого из расходного бака 7 с помощью дозатора 8 и распределительного приспособления подают воду. Количество подаваемой воды определяют площадью поперечного сечения установки и средними многолетними данными о количестве осадков. Например, для районов Киевской области количество осадков составляет 600 мм (1 м).

По мере прохождения воды по емкости фильтрат собирают через водный затвор 5 в приемную колбу 6. Фильтрат с периодичностью, обеспечивающей определение изучаемого вещества в каждых 100 мл, подвергают химанализу, т.е. определяют количества ЭХВ, поступившее из почвы в грунтовые воды, Разработанная конструкция ограничителя распределения воды в виде усеченного конуса, меньшее основание которого обращено вниз и снабжено сеткой, а большее основание — вверх и имеет кольцевой скруг-, ленный борт для опирания на стенки емкости, а также размещение ограничителя соосно емкости устраняют попадание воды протекание воды по стенкам в дальнейшем при ее фильтрации, что повышает точность моделирования и определения миграции веществ из почвы в грунтовые воды.

Наличие на внутренней поверхности емкости рифлений позвляет более равномерно протекать воде по толще почвы, избежав интенсивного ее прохода вдоль стенок емкости, что повышает точность моделирования и определения миграции веществ из почвы, Выполнение перфорированного днища двойным в виде параллельных пластин, размещенных одна над другой так, что отверстия одной смещены в горизонтальной плоскости относительно другой, и пространство между которыми заполнено стекловатой, промытой растворителем, удлиняет путь продвижения фильтрата, предотвращая вымывание высокодисперсных частиц почвы, что повышает точность моделирования и определение миграции веществ иэ почвы.

Предлагаемые оптимальные отношения диаметра меньшего основания усеченного

1693549

Отношение разности радиусов емкости и меньшего основания усеченного конуса к его высоте

Соответствие модели натурHblM условиям (точность моделирования), /

Отношение толщины слоя стекловаты к высоте емкости

Отношение диаметра меньшего основания конуса к диаметру емкости

TO HOC b Ollределения миграции,7;

Пример

96

92

0;015

0,020

0,025

0,030

0.035

82

84

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

2

4

5 конуса ограничителя распределения воды к диаметру емкости в пределах 0,6-0,8 и отношение разности радиусов емкости и меньшего основания усеченного конуса ограничителя расределения воды к его высоте в интервалах 0,02-0,03 выбраны из условия наилучшего распределения воды по поверхности и объему почвы и моделирования процесса миграции вещества в почве.

Отклонение от оптимальных соотношений приводит к нарушению равномерности распределения воды, в одном случае участие периферийных зон почвы в процессе миграции, в другом — интенсифицируя пристенный эффект, приводящий к нарушению равномерности процесса фильтрации воды.

Отношение толщины слоя стекловаты к высоте емкости в пределах 0,02-0,03 принято из расчета предотвращения утечки высокодисперсных частиц почвы из емкости и повышения точности моделирования миграции воды в почве. При отношении меньше

0,02 наблюдается выход высокодисперсных веществ из почвы, а при отношении более

0,03 осложняется процесс фильтрации, что нарушает точность определения миграции веществ иэ почвы.

Обоснование выбора соотношения размеров приведено в таблице.

Установка, выполненная с соотношением размеров по примерам 2-4, характеризуется наиболее высокой точностью моделирования, т.е. максимальным соответствием модели натурным условиям миграции веществ в почве, а также наибольшей точностью определения миграции веществ в почве.

Формула изобретения

1. Установка для определения миграции веществ в почве, содержащая емкость с ограничителем распределения воды, перфорированное дно, сбросную воронку, сообщенную с приемной колбой водным затвором, расходный бак, дозатор и распределительное приспособление, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности моделирования процесса миграции веществ иэ почвы в грунтовые воды ограничитель распределения воды установлен соосно емкости и выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого обращено вниз и снабжено сеткой, а большее основание обращено вверх и имеет кольцевой скругленный борт для опирания на стенки емкости, внутренняя поверхность которой выполнена рифленой, причем отношение диаметра меньшего основания конуса к диаметру емкости составляет 0,6-0,8, а отношение разности радиусов емкости и меньшего основания усеченного конуса к его высоте состэвляет 0,02-0,3, при этом отверстия перфорированного дна и сетки смещены друг относительно друга в горизонтальной плоскости, причем полость между перфорированным дном и сеткой заполнена наполнителем.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что в качестве наполнителя используется стекловата, причем отношение толщины слоя стекловаты к высоте емкости составляет 0,02-0,03.