[发明专利]一种土壤环境中聚乙烯残余物的分离分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种土壤环境中聚乙烯残余物的分离分析方法，属于环境分析化学技术领域。

背景技术

形形色色的塑料制品极大地丰富了人们的生活，但由于塑料在在自然界条件下很难降解，因而造成了严重的“白色污染”。世界各国均采取了多种手段来解决塑料废弃物的污染问题，如土埋，焚烧，回收，但这些方法都存在一定的弊端。为彻底解决这个难题，可降解塑料的研究已成国内外的研究热点。其中聚乙烯是世界塑料品种中产量最大的品种，其应用面也最广，约占世界塑料总产量的1/3，目前聚乙烯的产量已达到8000万吨，已有70年的工业化历史。对于聚乙烯废弃物的降解过程和降解机理，以及对土壤和农作物的影响，国内外的学者做过大量的研究，但一般采取土壤填埋法来跟踪聚乙烯地膜块状残留，或将地膜施用到田间，或在实验室条件下接种微生物模拟田间条件，期间不断的采集地膜样品，测试表面性状变化和微生物生长级别、质量损失、拉伸强度、断裂伸长率、结构变化、氧化劣化程度、分子量变化、表面结构变化、消耗氧气量、二氧化碳生成量等指标，从而推算聚乙烯地膜降解的可能反应步骤以及完全降解需花费的时间。

从前人的研究报道中可以看到，可降解聚乙烯产品如地膜，在外界光、温、水、气、微生物共同作用的环境下可以将地膜于短期降解成碎片或粉末状，消除了“视觉污染”。过去认为这些聚乙烯碎片或粉末对农作物及环境没有影响，并认为其已完全降解。那么聚乙烯变成粉末状进入土壤后，其是否完全降解，或者完全降解还需要多长时间，就没有办法知道了。为了真实客观评价可降解聚乙烯塑料残体进入土壤后的降解情况和降解时间，本发明根据聚乙烯和土壤各自的理化性质，采用分离富集和相关的检测手段，建立了从土壤环境中分离分析聚乙烯残余物的技术方法，这不仅扩大了环境中有机污染物检测的范围，同时可为聚乙烯环境降解评价的研究提供一种新的手段。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种土壤环境中聚乙烯残余物的分离分析方法，主要是根据土壤的主要成分氧化硅可以溶于某些无机酸，而聚乙烯化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,从而使大部分土壤颗粒溶解，小部分不能溶解的土壤则聚沉在容器底部，而聚乙烯密度较轻进入液相，用分液漏斗进行固液分离，分别用一定的试剂洗涤上层液体以提高聚乙烯的纯度，从洗净溶液中取样用凝胶渗透色谱测定其分子量和分子量分布；剩余溶液抽滤，置于培养皿中，烘干，计量即可得到土壤环境中聚乙烯残留量，此方法可运用于各种土壤环境中聚乙烯残余物的分离提取和检测。

技术方案

一种土壤环境中聚乙烯残余物的分离分析方法，主要包含以下五个步骤：取土壤样品、烘干、粉碎，混匀后得到土样；取一定量土样置于聚四氟乙烯烧杯中，加入土样：溶液重量比1：4～8倍的无机酸或无机混酸，通风橱中磁力搅拌器上室温反应10～50分钟，继续搅拌反应10～50分钟，加入蒸馏水，静置8～12小时，将上层液体转入分液漏斗，弃去下层水相，先用水、乙醇分别洗涤残余物2～3次，转入烧杯中，先后用0.5mol/L～5mol/L的氢氧化钠、0.5mol/L～5mol/L 盐酸30～50℃各洗涤2～10分钟，再次转入分液漏斗，弃去下层水相，残余物水洗至滤液呈中性，四氢呋喃浸泡洗涤2～10分钟，抽滤，滤液置于培养皿中，烘干，计量即可得到土壤中聚乙烯残留物的量；取样，采用凝胶渗透色谱测定其分子量和分子量分布。

土壤选用砂土、壤土、粘土中的一种或两种以上的任意组合。

无机酸是氢氟酸，无机混酸是氢氟酸和盐酸(体积比为5:1～5:5)的混合物。

  有益效果

可降解塑料的研究已成国内外的研究热点，为了评价可降解塑料的降解性能，各国均投入较大的人力、物力、财力致力于降解塑料的定义、实验评价方法和标准的研究制定工作。但是现有国内外降解塑料的评价标准或降解性能方法的建立都是将实验材料置于实验室人工模拟的自然条件的实验评价方法，都是通过单一因素的考察来评价塑料的降解性能，但实际上降解塑料在自然环境中降解要受到很多因素的影响，如热、氧、湿度、压力、生物大分子、紫外光、以及土壤中的微生物等。