一種用于土壤修復的精準型修復劑添加裝置*

雷子劍，黃 慧，陸世年

（1.廣西田東縣林逢鎮農業服務中心，廣西 百色 531500；2.廣西田東縣農業機械化服務中心，廣西 百色 531500）

土壤是農業發展的根本，但是隨著我國人口不斷發展壯大、對農產品的需求不斷增大，農藥及化肥用量增大，生態環境也不斷惡化。我國大部分土壤環境都受到了污染，導致耕地土壤產能下降，嚴重威脅作物生長的質量，甚至給人體帶來傷害。因此，為了保護土壤的生態環境及農業生產的安全性，土壤修復迫在眉睫。筆者針對現有的土壤修復進行創新設計，發明并公布了一種土壤修復劑添加裝置，使土壤修復劑更精準地應用于耕地土壤修復。本裝置檢測部件能適應不同的檢測環境，很好地進行調整，高效地檢測分析土壤內的養分，針對性地對土壤進行精準修復；底座安裝固定吸鐵犁，通過磁鐵使其帶有磁性可以吸附泥土內的鐵塊，且方便對吸附的鐵塊的清理；設置有由防滑輪驅動的轉桿，通過外側的刮桿可以對泥土內的繩子和包裝袋進行纏繞清理。

1 耕地土壤污染現狀及土壤修復技術

1.1 耕地土壤污染現狀

目前，我國土壤污染問題普遍，其中較為嚴重的當屬西南和中南地區，隨著人口的增長及各種污染的增加，土壤污染問題也在進一步擴大。耕地作為我國農作物生長的最基本環境條件，土壤污染對于我國農作物產量及質量有著嚴重的影響。而且如果土壤污染沒有得到及時的治理，時間一長會對土地造成更為嚴重的危害，還會不斷地擴大污染，影響其他土地范圍[1]。另外，被污染的土地還會釋放一些有害的污染氣體，對空氣質量也會造成一定的影響，還會影響周邊的水域，對水域周圍動植物的生存產生威脅。

我國現階段應用的土壤污染修復技術大多成本較高，操作也較為復雜、難度較大，而且根據土壤污染不同采用的技術手段也不一樣。因此，土壤污染修復如何能快速且有效是當前迫切需要解決的問題。

1.2 土壤修復技術

目前我國土壤修復是根據土地的污染情況而采用不同的修復技術，以達到較好的修復效果，從而修復得到滿足農作物生長需求的環境。以下是目前我國主要的一些修復技術。

1.2.1 化學修復技術

化學修復技術主要是通過在土壤中添加化學物質，使它們產生反應，實現對土壤污染物的吸附、浸出、揮發、分解等，或轉化為無害的新物質，達到去除土壤中污染物的效果。這種修復技術效果較快，但是成本也比較高。

1.2.2 生物修復技術

生物修復技術是對土壤中的污染物進行吸收、分解或轉化，降低土壤中污染物的濃度，使其達到可控標準。這種修復技術操作起來較為簡單，成本也低，而且不容易對土地造成二次污染，但是相對于其他修復技術來說，生物修復技術的修復周期要長一些，應用的范圍也比較受限，需要根據土壤的土質及植物的習性選擇性進行修復。

1.2.3 熱處理技術

熱處理技術主要應用化學和物理原理對污染土壤進行加熱，使土壤中的污染物分解或直接揮發。加熱的方法要根據具體情況進行選擇，確定應選擇高溫熱處理還是低溫熱處理。低溫熱處理適用于揮發性污染物，如農藥等有機化合物；而重金屬污染物則需要選擇高溫熱處理方式，因為重金屬的特質是不易揮發，還要配合其他的修復技術才能進行完全修復。

2 土壤修復劑的概述及作用

2.1 土壤修復劑

土壤修復劑的應用是現代農業可持續發展的重要措施，它是由5種大菌群（乳酸菌、酵母菌、光合菌、革蘭氏陽性放線菌、發酵系的絲狀菌）和80多種有益微生物經特殊工藝發酵而成，富含微生物及一些代謝產物[2-4]。土壤修復劑通過其自身的微生物技術，改變土壤的營養結構，充分地催化污染物反應，讓其代謝、揮發、分離，從而消除土壤中所存在的有害細菌及一些重金屬污染物。

2.2 土壤修復劑的作用

土壤修復劑可以有效地消除農田耕地中的污染物，并能和土壤中的微生物資源相結合，對自然植物資源進行修復，同時也不會破壞土壤的肥力及一些生態環境功能。土壤修復劑使用后，能改善土壤的結構，讓其長時間保持土壤營養。能在減少化肥農藥用量的情況下，提高農作物產量的10%~20%，并且能有效地改善農作物的商品價值，減少病害到50%~80%。因此，在現代農業中大量地使用土壤修復劑能達到控污、減污、降污的目的，讓農作物生產達到持久、自然、增產的效果。

3 土壤精準型修復劑添加裝置在耕地土壤修復中的應用

3.1 裝置結構

該土壤精準型修復劑添加裝置主要由底座和橫梁構成，在立柱的右側會固定地連接固定桿，而在立柱的上方會進行橫梁的固定連接，蓄液箱固定連接在橫梁的上方左側上，注水口固定連接在蓄液箱的上方左側上。而蓄液箱的上方右側則是水泵固定連接的地方，連接板在橫梁的下方左側進行固定連接，伸縮桿在橫梁的下方右側固定連接，導液管則是在連接板的下方固定，且導液管的下方固定連接有噴頭。探針需固定連接在伸縮桿的下方，支撐桿固定連接在橫梁的上方右側，顯示器連接支撐桿的右側，支撐桿的上方連接頂蓋，左側則是固定連接土壤分析儀，導液管的左側固定連接有輸液管。具體結構圖如圖1、圖2所示。

圖1 土壤精準型修復劑添加裝置的結構圖

圖2 土壤精準型修復劑添加裝置俯視結構示意圖

3.2 工作原理

土壤精準型修復劑添加裝置的伸縮桿下方固定連接安裝了一個探針，探針通過伸縮桿與橫梁構成一個可以拆卸的結構，并且伸縮桿的中軸線與探針的中軸線之間是相重合的；通過探針、伸縮桿與橫梁固定連接的設置，使得這個土壤精準型修復劑添加裝置設備可以通過伸縮桿隨意調整檢測部件高度，在工作時，可針對不同的環境進行調整，使得設備的工作環境變得更加多變[5-7]。

橫梁的上方右側固定連接一個支撐桿，支撐桿是以垂直狀安裝于橫梁的上方的，另外支撐桿的右側固定連接有顯示器，顯示器的中軸線與支撐桿的中軸線之間保持平行狀態。支撐桿的上方安裝有固定的頂蓋，并且在其左側固定連接有土壤分析儀，通過探針、伸縮桿、土壤分析儀與顯示器均固定連接的設置，使得設備在使用的時候只需通過伸縮桿將探針插入土壤進行檢測。探針將檢測到的土壤信息通過信號線傳輸至土壤分析儀進行分析，分析結果輸出至顯示器顯示，人們通過顯示器即可知道土壤需要進行哪種修復。導液管的左側固定連接有輸液管，水泵通過輸液管與導液管構成可拆卸結構，通過蓄液箱、水泵、輸液管與噴頭固定連接的設置，可以在蓄液箱中注入不同的土壤修復劑。水泵將修復劑抽出，通過輸液管傳輸至噴頭，通過再次移動設備噴頭將修復劑噴灑在土壤上進行土壤修復，通過注入多種修復劑，更加精準地對土壤進行具有針對性的修復。

3.3 應用流程

在使用該土壤修復設備時，首先檢查設備各部件是否正常，是否滿足工作條件，待一切檢查完畢確保無誤后，通過萬向輪與底座固定連接的設置，使得設備可以隨意調整位置[8-9]，將設備移動至需要工作的區域。踩下萬向輪上的鎖止裝置對設備進行固定，避免設備在進行工作的過程中發生不必要的位移，然后接通設備電源，通過伸縮桿（型號：FQ-Y01）將探針（型號：PA75-B）插入土壤中進行檢測，打開顯示器（型號：DM320QD），探針（型號：PA75-B）將檢測到的土壤數據通過信號線傳輸至土壤分析儀（型號：GHHB-031-485）進行分析，然后輸出至顯示器顯示。根據顯示器顯示的內容，準備需要的修復劑，將需要的不同的修復劑通過不同的注水口往蓄液箱中注入，打開水泵（型號：WQ-1）電源，水泵會把蓄液箱中的修復劑抽出，通過輸液管輸至導液管，導液管將修復劑輸出至噴頭（型號：SD-29A），通過移動設備將噴頭對準需要修復的土壤，噴頭將修復劑噴灑到需要修復的土壤，完成對土壤的修復操作。

3.4 土壤精準型修復劑添加裝置在土壤修復應用中的優勢

1）該土壤精準型修復劑添加裝置，通過蓄液箱、水泵、輸液管與噴頭固定連接的設置，可以在蓄液箱中注入不同的土壤修復劑，水泵將修復劑抽出通過輸液管傳輸至噴頭，而后通過再次移動設備噴頭將修復劑噴灑在耕地土壤上進行土壤修復，通過注入多種修復劑可以更加精準、具有針對性地對耕地土壤進行修復；

2）該土壤精準型修復劑添加裝置，通過探針、伸縮桿、土壤分析儀與顯示器均固定連接的設置，使得設備在使用的時候通過伸縮桿將探針插入土壤進行檢測，探針將檢測到的耕地土壤信息通過信號線傳輸至土壤分析儀進行分析，并將分析結果輸出至顯示器顯示，人們通過顯示器即可知道耕地土壤需要進行哪種修復；

3）該土壤精準型修復劑添加裝置，通過探針、伸縮桿與橫梁固定連接的設置，使得設備可以通過伸縮桿任意調整檢測部件高度，這樣有助于設備在工作的時候針對不同的耕地環境進行調整，使得設備的工作環境更加多變，避免了設備在不同高度耕地環境中出現無法工作的情況[10]。

4 結語

該用于土壤修復的精準型修復劑添加裝置，與現有的土壤修復設備相比，可以通過添加多種土壤修復劑對耕地土壤同時進行精準型具有針對性的修復。設備在工作的時候能自動檢測土壤中的成分，檢測結果在顯示器上顯示，操作人員可以直接通過顯示器查看耕地土壤中的成分，從而針對性地、精準地對耕地土壤進行修復。耕地土壤修復的技術有很多種，也有不同的處理設施和監測裝置，裝置設備輔助修復技術在實踐中具有很大的應用潛力，也是今后耕地土壤修復的重要方式之一，精準型修復劑添加裝置與其他修復方法結合使用，土壤修復的效果會更加明顯。在氣候條件惡劣的地區，使用土壤修復的精準型修復劑添加裝置進行耕地土壤修復，可以更好地促進耕地土壤環境的改善，操作簡單，經濟效益高，具有很高的推廣應用價值。