[发明专利]一种土壤中微塑料分离装置及分离方法

说明书

本发明公开了一种土壤中微塑料分离装置及分离方法，该装置包括固定箱、样品收集池和振动器，固定箱内设置有输送管，输送管的一端穿出固定箱并连接有空气泵、另一端穿出固定箱并连接有过滤器或样品收集瓶，输送管通过进样管与样品收集池的下端相连，样品收集池的顶部设置有过滤漏斗、内部设置有支撑结构，振动器通过支撑结构固定于样品收集池内；样品收集池的上方内侧壁上设置有风扇。分离微塑料的方法，一种是由过滤器上的滤膜隔离收集，一种是分离到样品收集瓶中。本发明分离效果明显提高；样品回收率明显提高；不需要加入密度溶液；不影响微塑料表面吸附的其他污染物含量，便于后续对微塑料表面吸附规律的研究；提取时间缩短，节省人力物力。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，涉及一种土壤中微塑料分离装置及分离方法。

背景技术

塑料的出现改变了我们的生活方式。由于这种材料能够在较大的温度范围内使用、具有较低的热导率、较大的强度重量比、生物惰性、耐用性等优势，在全世界范围内得到了极为广泛的应用，从家庭用品到个人卫生用品，从服装、包装到建筑材料，塑料制品出现在人类生活的方方面面，正是由于其使用的广泛性，自20世纪50年代被投入大规模生产以来，世界塑料产量呈现出了指数增长的趋势，由上世纪50年代的500万吨上升到2016年的3.22亿吨。

在享受塑料制品为生活增添便利的同时，人们也越来越意识到这种材料对环境的危害。2015年《科学》杂志上发表的一份最新研究计算了2010年由陆地排放进入海洋的塑料垃圾总量，结果表明192个沿海国家总共向海洋环境中排放了480-1270万吨左右的塑料垃圾。塑料制品在陆地和水生环境中解体后，最终形成数以万计的微塑料颗粒。微塑料为尺寸介于0.2-5.0 mm的塑料粒料、微纤维、塑料颗粒、泡沫塑料或者薄膜等，是环境中一类不断增加的新兴污染物。

水环境中微塑料污染与危害已引起了科学界的重视，近几年许多学者做了大量的科学研究。目前，国内外关于微塑料污染的研究主要集中于海洋环境，而土壤微塑料污染的相关研究却非常少。因此，土壤微塑料的相关研究，目前仍未有高效准确的方法可以将其从土壤中分离出来，这严重制约着微塑料污染有关研究的深入开展。目前，急需探寻一种简单高效的土壤微塑料的提取方法，为土壤微塑料污染的深入研究提供基础方法，为土壤微塑料污染的深入研究提供基础方法。

沉积物中微塑料的分离与水体样品中微塑料的分离明显不同，由于沉积物等固体介质的存在，使得分离程序和步骤更为复杂。目前通常是采用密度分离的方法，比如采用饱和氯化钠溶液（Nuelle et al, 2014）、多钨酸钠溶液（Corcoran et al, 2009）或海水（Zurcher, 2009）等，对沉积物中微塑料进行分离。由于传统的根据密度原理浸泡分离的方法程序繁琐、操作麻烦、耗时耗力且效率不高，因此有些研究者通过设计或搭建一些简易装置，来实现对沉积物中微塑料高效、简便的分离。例如 Nuelle 等人（2014）在实验室搭建了一种简易浮选分离装置，回收率能达 90%，虽然与传统方法相比，在一定程度上提高了分离效率，但仍存在着步骤繁琐、人工干预多、耗时耗力等问题； 并且由于浮选溶液的使用，利用浮选溶液分离出来的微塑料往往会严重影响其表面吸附的其他污染物，不利于对其表面吸附方面的研究。

中国发明专利（公开号CN 108177273 A）公开了一种微塑料分离富集浓缩装置，包括气泵、曝气支管、分离器、筛网、连接头、入口支管、溢流支管和储存槽，曝气支管一端与气泵相连，另一端与分离器内部相连通；溢流支管一端与分离器上部的溢流出口相连，另一端与储存槽相连通，筛网通过溢流支管固定在储存槽上方；入口支管一端与分离器下部的入口相连，另一端连通入储存槽内。本发明也是利用液体实现沉积物、土壤中微塑料的连续浮选、自动分离浓缩和富集。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不影响土壤中微塑料表面吸附的其他污染物的情况下将土壤中微塑料分离出来的装置及方法，从而克服现有技术对土壤中微塑料提取繁琐耗时、效率低下、回收率低、精度低、可靠性差而且未考虑微塑料表面吸附情况的缺陷。

本发明的技术方案如下：