[發明專利]一種微塑料原位采集、分離與消解裝置及方法

有效

• 申請號: 202110390239.4
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113310740B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 白雪;季業彤;李暢
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 候曉燕

本發明屬于水環境污染檢測技術領域，具體涉及一種微塑料原位采集、分離與消解裝置及方法，該裝置包括采樣系統、密度分離系統、過濾系統、反沖洗系統和電控系統；采樣系統包括采樣水管流量計一、泵一和關斷閥一；密度分離系統包括鹽溶液儲存罐、鹽溶液管、混合器和密度分離中心筒體組；過濾系統包括過濾裝置和濾網；反沖洗系統包括消解液儲存罐、加熱裝置、溫度傳感器和消解液管。本發明能夠實現不同環境條件下、不同深度大量微塑料的采集，完成水體微塑料樣品采集、原位密度分離與消解的一體化流程，減少各類環境因素的干擾，提高微塑料預處理過程的便捷性。

技術領域

本發明屬于水環境污染檢測技術領域，具體涉及一種微塑料原位采集、分離與消解裝置及方法。

背景技術

在塑料產業為社會發展帶來便利的同時，大量廢棄塑料經由焚燒、填埋、直接丟棄等方式通過地表徑流、大氣擴散等途徑進入到土壤、河流、湖泊、海洋等自然生態系統中，并在紫外線、風力、水流等多種環境因素影響下逐步破碎降解為較小尺寸的塑料碎片，其中微塑料(＜5mm)由于其尺寸小、比表面積大、疏水性強等特點成為眾多持久性有機污染物、重金屬等環境污染物的理想載體，微塑料在環境中較為穩定且易于遷移，廣泛分布于土壤、大氣及各類水體中，為全球生態環境帶來嚴重的威脅。

目前，有關微塑料的采集與預處理方法還未實現標準化和系統化。針對水體環境中微塑料的定深采集一般采用拖網法，但拖網法存在以下不足：一為此方法需借助船只拖拽，成本較高；二為樣品采集的有效性很大程度上取決于拖網網目，效率較低；三為此方法容易將水體環境中較大尺寸的雜質，如水生植物等，一同截留在拖網上，增加了后續微塑料分離提取的難度。對于水體環境微塑料的分離提取一般是將采集的樣品運回實驗室進行單獨處理，因此在樣品采集、保存、運輸及實驗過程中環境潛在的污染源會影響數據可靠性，通過微塑料原位采集與分離提取的一體化操作可有效提高樣品的回收率，例如，中國專利CN109506984A提出一種微塑料采樣柱、微塑料采集裝置及原位消解方法，能夠實現對表層水體中微塑料富集及原位消解，但由于其結構簡單且僅適用于表層水體，后續有效樣品的提取處理仍較為復雜，且適用場景有限。因此，為實現針對不同水體環境中不同水深中大量微塑料的采集及原位密度分離與消解，簡化操作步驟，提高數據的可靠性和準確度，減少實驗誤差，亟需一種適用于各類水體環境中微塑料定深采集及原位預處理的一體化裝置。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供一種微塑料原位采集、分離與消解裝置及方法，能夠實現不同環境條件下、不同深度大量微塑料的采集，完成水體微塑料樣品采集、原位密度分離與消解的一體化流程，減少采集、原位密度分離與消解過程中各類環境因素的干擾，提高微塑料預處理過程的便捷性。

為解決現有技術的不足，本發明提供的技術方案為：

本發明提供一種微塑料原位采集、分離與消解裝置，包括采樣系統、密度分離系統、過濾系統、反沖洗系統和電控系統；

所述采樣系統包括采樣水管和采用水管上設有的流量計一、泵一和關斷閥一；所述采樣水管的進口端位于被采集水域內；

所述密度分離系統包括鹽溶液儲存罐、鹽溶液管、混合器和密度分離中心筒體組；所述鹽溶液儲存罐與鹽溶液管的進口端相連；所述鹽溶液管上設有泵二和關斷閥二；所述混合器的進口端與采樣水管以及鹽溶液管的出口端相連；所述密度分離中心筒體組用于浮選水樣中的微塑料；