土壤改良方法

1、近年來，伴隨我國(guó)工業(yè)化的快速發(fā)展，土壤不斷遭到各種污染的傷害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)有2000萬公頃耕地受到重金屬污染，約占耕地總面積的1/5，而這也給我們的生活帶來了諸多影響。土壤污染主要是指土壤中收容的有機(jī)廢棄物或含毒廢棄物過多，影響或超過了土壤的自凈能力，從而在衛(wèi)生學(xué)上和流行病學(xué)上產(chǎn)生了有害的影響。污染物可以通過多種途徑進(jìn)入土壤，引起土壤正常功能的變化，從而影響植物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育。土壤污染一旦發(fā)生，僅僅依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復(fù)，積累在污染土壤中的難降解污染物很難靠稀釋作用和自凈化作用來消除，治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長(zhǎng)，目前只能依靠換土、淋洗土壤等方法可以解決問題，尚無其

2、他有效的治理技術(shù)。公開號(hào)為CN102318462A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種土壤改良機(jī)，其包括土壤改良機(jī)本體、動(dòng)力源裝置、深耕施加改良劑裝置以及壓縮氣源；深耕施加改良劑裝置包括急速氣流發(fā)生裝置、改良劑漏斗、改良劑計(jì)量器、改良劑散布噴頭、打入裝置、拔出裝置。急速氣流發(fā)生裝置通過改良劑計(jì)量器與改良劑漏斗相連接，急速氣流發(fā)生裝置將來自壓縮氣源的壓縮氣體變?yōu)楹线m的急速氣流。改良劑散布噴頭與打入裝置相互接合，打入裝置負(fù)載沖擊力，并可將改良劑散布噴頭打入土地。改良劑計(jì)量器設(shè)有一可以旋轉(zhuǎn)的計(jì)量室，計(jì)量室可以保留特定量的改良劑，通過計(jì)量室轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，可將改良劑漏斗的改良劑送出管與急速氣流噴射管連通，將急速氣

3、流與改良劑一起從改良劑散布噴頭散布于土地中。改良劑是通過將土壤改良機(jī)噴灑至土地中對(duì)土壤進(jìn)行改良，但土壤被污染后，污染物通?？蛇M(jìn)入土壤中，光靠在土地表面施加土壤改良劑，見效慢，而且效果不好。專利號(hào)為00210636.1的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種多功能振動(dòng)式土壤改良機(jī)，它包括支架、犁具、減振器、振動(dòng)源等，振動(dòng)源的頂部與減振器的一端相連，減振器的另一端連接在支架的上端，振動(dòng)源的底部后端連接有犁具。由牽引機(jī)如拖拉機(jī)等將動(dòng)力傳遞給振動(dòng)源，犁具被牽引前進(jìn)的同時(shí)，被振動(dòng)源帶動(dòng)振動(dòng)，從而進(jìn)行松土。公開號(hào)為CN102668756A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種丹參栽培土壤改良整理一體機(jī)，包括機(jī)架、動(dòng)力輸入軸、起

4、土部、土壤混料部和輔料添加部，所述機(jī)架為焊接式的結(jié)構(gòu)，用于安裝其他的部件；起土部為固定在土壤混料腔前側(cè)土壤進(jìn)口處的若干犁片，用于將土壤翻起；土壤混合部用于土壤和輔料的混合；輔料添加部用于輔料的添加；動(dòng)力輸入軸安裝在機(jī)架上用于動(dòng)力的傳遞。本發(fā)明首先利用拖拉機(jī)牽引本改良機(jī)，改良機(jī)的前側(cè)的犁片地表土壤提帶到改良機(jī)中，然后開啟有機(jī)肥與秸稈的輔料儲(chǔ)物箱開口，不斷把秸稈與有機(jī)肥添加混配并添加到土壤中。土壤從改良機(jī)中卸下，土壤覆土輪進(jìn)行一下規(guī)范，地膜覆土輪進(jìn)行地膜覆蓋，這樣完成了土壤的改良工作。公開號(hào)為102668744A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種土壤改良用旋耕機(jī)，其包括機(jī)架、旋耕裝置和送液裝置，旋耕裝置

5、和送液裝置設(shè)置在機(jī)架上，送液裝置位于旋耕裝置后方，送液裝置包括輸液管組和儲(chǔ)液器，儲(chǔ)液器和輸液管組相連接，該土壤改良用旋耕機(jī)工作時(shí)，旋耕裝置將土壤打碎，同時(shí)將儲(chǔ)液罐中的土壤改良機(jī)通過輸液管組輸入到土壤中，在耕地的同時(shí)進(jìn)行土壤改良。前述幾種土壤改良機(jī)基本都是通過對(duì)土壤表層土進(jìn)行挖掘翻松來實(shí)現(xiàn)土壤改良，為了更好的改良土壤，有的機(jī)器將挖起的土壤和物料進(jìn)行混合，然后將土壤重新鋪入土地中，有的機(jī)器向翻松后的土壤中輸入土壤改良劑，但是一般挖出的土壤大小不一，僅是簡(jiǎn)單的混合效果并不好，而且這些機(jī)器還需借助其他牽引機(jī)器才能走動(dòng)，結(jié)構(gòu)功能都較為簡(jiǎn)單，應(yīng)用受限，無法推廣使用。同時(shí)由于土壤表層是污染最嚴(yán)重的部分，被污

6、染的表層土壤破碎后依然鋪在表層，不能很好的實(shí)現(xiàn)改良土壤的目的。陜西中土重工在2014年研發(fā)了一種新型土壤改良技術(shù)。如圖1所示，本發(fā)明的土壤換層機(jī)包括機(jī)架1、行走輪2、表層土處理組件3、深層土處理組件4，發(fā)電機(jī)組5、深層土攤鋪板6及表層土攤鋪板7。行走輪2設(shè)置于機(jī)架1的前端和后端，將機(jī)架1支承于地面上。作為行走機(jī)構(gòu)的行走輪可以在機(jī)架的前、后端各設(shè)一對(duì)，或者機(jī)架的一端設(shè)置一個(gè)、另一端設(shè)置兩個(gè)，行走機(jī)構(gòu)還可以是履帶。本實(shí)施例中，行走輪2由設(shè)置于輪架上的行走輪驅(qū)動(dòng)單元20驅(qū)動(dòng)，行走輪驅(qū)動(dòng)單元20由設(shè)置于機(jī)架1上的發(fā)電機(jī)組5供電。駕駛室1-1設(shè)置于機(jī)架1上。發(fā)電機(jī)組5還為設(shè)置于機(jī)架上的其他工作部件提供動(dòng)

7、力。為了便于說明，將挖掘前的土地表層S1定義為地表，將挖掘后未攤鋪前的土地表層S2定義為地底。表層土處理組件3和深層土處理組件4前后設(shè)置于機(jī)架1上。表層土處理組件3包括表層土切削組件3-1、表層土提升機(jī)3-2、表層土輸送機(jī)3-3。深層土處理組件4包括深層土切削組件4-1、深層土提升機(jī)4-2及深層土輸送機(jī)4-3。表層土切削組件3-1位于表層土提升機(jī)3-2的前方，表層土切削組件可以與機(jī)架相固定，也可以與表層土提升機(jī)相固定。如圖2所示，表層土切削組件3-1為外表面上設(shè)置了若干個(gè)刀頭的輥筒，刀頭31a沿螺旋線間隔設(shè)置于輥筒31b的外圓周表面上，輥筒31b設(shè)置于半封閉的罩體31c內(nèi)，輥筒31b由設(shè)置于其

8、架體上的驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)刀頭對(duì)地面進(jìn)行切削。由于刀頭沿螺旋線布置，根據(jù)螺旋線的設(shè)置方向，刀頭切削下來的土壤向輥筒的一側(cè)傳送堆積，即本實(shí)施例的表層土切削組件和深層土切削組件同時(shí)還作為集料元件將挖出的土壤向特定位置（提升機(jī)進(jìn)料口處）集中。圖2中實(shí)線箭頭為機(jī)器前進(jìn)方向，虛線箭頭表示切削下來的土壤的傳送方向。表層土提升機(jī)3-2設(shè)置于機(jī)架1上，位于表層土切削組件3-1之后的側(cè)端，土壤切削下來后被運(yùn)送到輥筒的一端，表層土提升機(jī)只需安裝在輥筒一側(cè)即可，旁置式提升機(jī)不會(huì)占用很大空間。表層土切削組件3-1挖出表層土后由表層土提升機(jī)3-2向上輸送。本發(fā)明的表層土提升機(jī)3-2可以采用市場(chǎng)上銷售的鏈板式提升機(jī)

9、。如圖3所示，表層土提升機(jī)包括安裝框架320、傳動(dòng)鏈條321、物料板322、提升機(jī)驅(qū)動(dòng)單元323、主動(dòng)輪324、傳動(dòng)輪325。安裝框架320設(shè)置于機(jī)架1上，主動(dòng)輪324和傳動(dòng)輪325設(shè)置于安裝框架320上，傳動(dòng)鏈條321繞過主動(dòng)輪和傳動(dòng)輪形成封閉環(huán)形，主動(dòng)輪324與提升機(jī)驅(qū)動(dòng)單元323的輸出軸通過傳動(dòng)件（如傳動(dòng)皮帶）相連并由提升機(jī)驅(qū)動(dòng)單元323帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條321移動(dòng)。傳動(dòng)鏈條321上間隔設(shè)置有物料板322，附圖中只是示意性的繪制了幾塊物料板和幾節(jié)鏈條，實(shí)際上物料板是沿傳動(dòng)鏈條間隔布置的。當(dāng)物料板322隨傳動(dòng)鏈條321移動(dòng)至地面時(shí)，將刮起表層土切削組件3-1銑切下來的土壤向上運(yùn)輸。

10、表層土輸送機(jī)3-3設(shè)置于機(jī)架1上、位于表層土提升機(jī)3-2出料端，當(dāng)物料板3-22移動(dòng)到最上方時(shí)，其承載的土壤顆粒就會(huì)落到表層土輸送機(jī)3-3上，由表層土輸送機(jī)3-3向后輸送，表層土輸送機(jī)3-3的出料端位于深層土切削組件4-1之后，土壤由表層土輸送機(jī)直接送到深層挖掘后的土地表面。在表層土輸送機(jī)3-3的出料端之后設(shè)置有深層土攤鋪板6，深層土攤鋪板6與機(jī)架1相連，本發(fā)明的攤鋪板可以固定在機(jī)架上，也可以通過高度調(diào)節(jié)油缸與機(jī)架相連，采用高度調(diào)節(jié)油缸與機(jī)架連接時(shí)，可在高度調(diào)節(jié)油缸控制下上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)鋪土的厚度。表層土輸送機(jī)3-3位于表層土提升機(jī)3-2的一側(cè)，土壤落入表層土輸送機(jī)3-3后，由表層土輸送機(jī)3-3

11、向后輸送。當(dāng)機(jī)架1下方空間受限時(shí)，表層土輸送機(jī)的寬度l（圖3、圖5）可能無法延伸等于機(jī)架1的寬度，從表層土輸送機(jī)3-3向后運(yùn)輸?shù)耐寥缆涞降孛嫔虾?，?huì)集中堆積在地面上，為了將土壤平攤，本實(shí)施例在深層土攤鋪板6和表層土攤鋪板7之前均設(shè)置有鋪料螺旋8，鋪料螺旋8作為分料元件，其長(zhǎng)度大致等于機(jī)架1的寬度，用于將堆積在地面上的土壤向機(jī)器的左右兩側(cè)運(yùn)送，以便于攤鋪板攤鋪。鋪料螺旋8由驅(qū)動(dòng)單元（未標(biāo)號(hào)）驅(qū)動(dòng)。同時(shí)參照?qǐng)D4和圖5，深層土處理組件4的結(jié)構(gòu)與表層土處理組件3的結(jié)構(gòu)基本相同，深層土切削組件4-1位于深層土提升機(jī)4-2的前方，深層土輸送機(jī)4-3位于深層土提升機(jī)4-2一側(cè)。深層土切削組件4-1同樣包括外

12、圓周表面上設(shè)置了若干個(gè)刀頭31a的輥筒31b，刀頭31a沿螺旋線間隔布置，輥筒31b設(shè)置于半封閉的罩體31c內(nèi)。深層土切削組件4-1距離地面的的高度低于表層土切削組件3-1的高度，用于切削表層土之下的深層土壤，即深層土切削組件4-1底部與地表S1之間的距離h2大于表層土切削組件3-1底部與地表S1之間的距離h1。深層土切削組件4-1挖出深層土后由深層土提升機(jī)4-2向上輸送至深層土輸送機(jī)4-3上，深層土輸送機(jī)4-3的出料端位于深層土攤鋪板6之后，在深層土輸送機(jī)4-3之后設(shè)置有表層土攤鋪板7，表層土攤鋪板7與機(jī)架1相固定、位于深層攤鋪板6之后，其同樣可通過高度調(diào)節(jié)油缸9上下移動(dòng)。表層土攤鋪板7的距

13、離地面的高度高于深層土攤鋪板6的高度，即表層土攤鋪板7底部與地底S2之間的距離d2大于深層土攤鋪板6與地底S2之間的距離d1。本實(shí)施例種的表層土輸送機(jī)為雙臥軸攪拌器，深層土輸送機(jī)為皮帶運(yùn)輸機(jī)。圖1中表層土輸送機(jī)和深層土輸送機(jī)采用高低布置的方式，在機(jī)架下方空間允許的情況下，表層土輸送機(jī)和深層土輸送機(jī)也可以并排放置，設(shè)置于同一水平面上。實(shí)施例2實(shí)施例1中表層土切削組件和深層土切削組件都是采用銑刨滾筒，如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的地方在于：深層土輸送機(jī)4-3為設(shè)置于機(jī)架1上的溜槽，溜槽的出料端低于進(jìn)料端，即溜槽斜向下設(shè)置，土壤經(jīng)深層土提升機(jī)4-2向上提升并落入深層土輸送機(jī)4-3后，自動(dòng)向下滑

14、到深層土攤鋪板6之后。參照?qǐng)D7和圖9所示，本實(shí)施例的表層土提升機(jī)和深層土提升機(jī)均包括安裝框架320、傳動(dòng)鏈條321、物料板322、提升機(jī)驅(qū)動(dòng)單元323、主動(dòng)輪324、傳動(dòng)輪325。安裝框架320設(shè)置于機(jī)架1上，主動(dòng)輪324和傳動(dòng)輪325設(shè)置于安裝框架320上，傳動(dòng)鏈條321繞過主動(dòng)輪和傳動(dòng)輪形成封閉環(huán)形，主動(dòng)輪324與提升機(jī)驅(qū)動(dòng)單元323的輸出軸通過傳動(dòng)件相連并由提升機(jī)驅(qū)動(dòng)單元323帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條321移動(dòng)。傳動(dòng)鏈條321上間隔設(shè)置有物料板322，本實(shí)施例的物料板322為具有刀頭的刮板，物料板322的前端部為刀頭，當(dāng)物料板與地面接觸時(shí)，物料板前端的刀頭可以伸入土壤中，對(duì)土壤進(jìn)行挖掘

15、，然后將刮起的土壤提升至輸送機(jī)中。結(jié)合圖8，為了避免傳動(dòng)鏈條321磨損安裝框架320，在安裝框架320的底部設(shè)置有間隔布置的頂推輥10，將傳動(dòng)鏈條與安裝框架之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)鏈條與頂推輥之間的滾動(dòng)摩擦，減小磨損，延長(zhǎng)使用壽命。頂推輥對(duì)于本發(fā)明來說不是必需元件，安裝框架底部可以設(shè)置頂推輥，也可以不設(shè)置頂推輥，可根據(jù)需要選擇。實(shí)施例3如圖10和圖11所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的地方在于：本實(shí)施例的表層土輸送機(jī)3-3為螺旋攪拌機(jī)，表層土輸送機(jī)3-3設(shè)置于表層土提升機(jī)3-2一側(cè)，位于其出料端。表層土提升機(jī)3-2將挖起的表層土送至表層土輸送機(jī)3-3中，由螺旋攪拌機(jī)將土壤送至深層土切削組件4-1后

16、方。本實(shí)施例在表層土切削組件3-1和表層土提升機(jī)3-2之間、以及深層土切削組件4-1和深層土提升機(jī)4-2之間設(shè)置有集料螺旋13，本實(shí)施例表層土、深層土切削組件的輥筒表面的刀頭不按螺旋線布置，刀頭只能切削挖掘土壤，為了將挖出的土壤集中到位于切削組件側(cè)端的提升機(jī)進(jìn)料口處，在切削組件之后設(shè)置沿機(jī)架1寬度方向布置的集料螺旋13，集料螺旋13將挖出的土壤傳送集中到提升機(jī)前，以便于提升機(jī)將土壤向上提升。在機(jī)架1上設(shè)置有液體藥劑罐11和粉料斗12，液體藥劑罐11用以盛裝液態(tài)的土壤改良劑，粉料斗12用于盛裝粉狀的土壤改良劑。在泵的作用下，液體藥劑罐11通過管道110將液體藥劑送到表層土輸送機(jī)3-3中，表層土輸

17、送機(jī)3-3上設(shè)置有與管道110連通的噴頭111，用于將液體藥劑噴灑到攪拌機(jī)內(nèi)的土壤顆粒上。粉料斗12通過設(shè)置于其下方的螺旋輸送機(jī)120將粉狀藥劑送到表層土輸送機(jī)3-3中，表層土輸送機(jī)3-3將土壤顆粒混合液體藥劑和粉狀藥劑進(jìn)行均勻攪拌后，將通過藥劑改良后的土壤輸送至深層土攤鋪板6前。本實(shí)施例可在管道110上設(shè)置流量閥，并采用稱量螺旋輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)定量添加改良藥劑。實(shí)施例4如圖12所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的地方在于：本實(shí)施例的深層土輸送機(jī)4-3為螺旋輸送機(jī)，深層土提升機(jī)將土壤向上提升后，土壤落入螺旋輸送機(jī)中，由螺旋輸送機(jī)將乳糖向后運(yùn)輸。實(shí)施例5如圖13和圖14所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2不同的地方在于

18、：本實(shí)施例的深層土提升機(jī)4-2為旁置式提升機(jī)，深層土輸送機(jī)4-3位于深層土提升機(jī)4-2一側(cè)。在表層土切削組件3-1和表層土提升機(jī)3-2之間、以及深層土切削組件4-1和深層土提升機(jī)4-2之間設(shè)置的集料螺旋13將挖出的土壤集中到位于切削組件側(cè)端的提升機(jī)前方，以便于提升機(jī)將土壤向上提升。實(shí)施例6如圖15所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的地方在于：本實(shí)施例的表層土輸送機(jī)3-3和深層土輸送機(jī)4-3均為皮帶機(jī)。本實(shí)施例表層土提升機(jī)和深層土提升機(jī)的安裝框架320可以相對(duì)于機(jī)架1上下移動(dòng)，安裝框架230設(shè)置于一對(duì)與機(jī)架1相固定的滑臂8內(nèi)，高度調(diào)節(jié)油缸9一端固定于機(jī)架1上、另一端與安裝框架320相固定，當(dāng)高度調(diào)節(jié)油

19、缸9工作時(shí)，可帶動(dòng)安裝框架320在滑臂8內(nèi)上下移動(dòng)，從而可以調(diào)節(jié)表層土提升機(jī)的高度，滑臂用于引導(dǎo)安裝框架的移動(dòng)位置，非必需部件。深層土提升機(jī)的結(jié)構(gòu)與表層土提升機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)施例的深層土攤鋪板6和表層土攤鋪板7也通過高度調(diào)節(jié)油缸9與機(jī)架1相連，從而可以調(diào)節(jié)攤鋪板的高度。此外，前述實(shí)施例中的切削刀除了可以使用帶刀頭的刮板或挖掘滾筒之外，還可以犁具等挖掘工具。集料元件和分料元件還可以采用可以往復(fù)移動(dòng)的分料犁。本發(fā)明可以采用高度調(diào)節(jié)油缸調(diào)節(jié)刀具、攤鋪板的高度，也可以采用絲桿等傳動(dòng)件來調(diào)節(jié)高度。本發(fā)明中各工作部件的驅(qū)動(dòng)單元可以采用電機(jī)，電機(jī)直接從發(fā)電機(jī)組獲取動(dòng)力，也可以是液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)由發(fā)電機(jī)組通過驅(qū)動(dòng)液壓泵/站向液壓馬達(dá)提供動(dòng)力。下面對(duì)本發(fā)明對(duì)土壤進(jìn)行改良換層的過程作進(jìn)一步的說明，利用本發(fā)明土壤換層機(jī)對(duì)土壤進(jìn)行換層改良的方法，包括以下步驟：表層土切削組件將表層土壤挖出，由表層土提升機(jī)將土壤向上運(yùn)輸至表層土輸送機(jī)上，表層土輸送機(jī)將表層土向后運(yùn)輸至深層土處理組件之后；深層土切削組件在表層土切削組件挖過的土地表面進(jìn)行挖掘，將表層土之下的深層土壤挖出，深層土提升機(jī)將土壤向上運(yùn)輸至深層土輸送機(jī)上，深層土輸送機(jī)將表層