[发明专利]一种微塑料原位采集、分离与消解装置及方法

说明书

本发明属于水环境污染检测技术领域，具体涉及一种微塑料原位采集、分离与消解装置及方法，该装置包括采样系统、密度分离系统、过滤系统、反冲洗系统和电控系统；采样系统包括采样水管流量计一、泵一和关断阀一；密度分离系统包括盐溶液储存罐、盐溶液管、混合器和密度分离中心筒体组；过滤系统包括过滤装置和滤网；反冲洗系统包括消解液储存罐、加热装置、温度传感器和消解液管。本发明能够实现不同环境条件下、不同深度大量微塑料的采集，完成水体微塑料样品采集、原位密度分离与消解的一体化流程，减少各类环境因素的干扰，提高微塑料预处理过程的便捷性。

技术领域

本发明属于水环境污染检测技术领域，具体涉及一种微塑料原位采集、分离与消解装置及方法。

背景技术

在塑料产业为社会发展带来便利的同时，大量废弃塑料经由焚烧、填埋、直接丢弃等方式通过地表径流、大气扩散等途径进入到土壤、河流、湖泊、海洋等自然生态系统中，并在紫外线、风力、水流等多种环境因素影响下逐步破碎降解为较小尺寸的塑料碎片，其中微塑料(＜5mm)由于其尺寸小、比表面积大、疏水性强等特点成为众多持久性有机污染物、重金属等环境污染物的理想载体，微塑料在环境中较为稳定且易于迁移，广泛分布于土壤、大气及各类水体中，为全球生态环境带来严重的威胁。

目前，有关微塑料的采集与预处理方法还未实现标准化和系统化。针对水体环境中微塑料的定深采集一般采用拖网法，但拖网法存在以下不足：一为此方法需借助船只拖拽，成本较高；二为样品采集的有效性很大程度上取决于拖网网目，效率较低；三为此方法容易将水体环境中较大尺寸的杂质，如水生植物等，一同截留在拖网上，增加了后续微塑料分离提取的难度。对于水体环境微塑料的分离提取一般是将采集的样品运回实验室进行单独处理，因此在样品采集、保存、运输及实验过程中环境潜在的污染源会影响数据可靠性，通过微塑料原位采集与分离提取的一体化操作可有效提高样品的回收率，例如，中国专利CN109506984A提出一种微塑料采样柱、微塑料采集装置及原位消解方法，能够实现对表层水体中微塑料富集及原位消解，但由于其结构简单且仅适用于表层水体，后续有效样品的提取处理仍较为复杂，且适用场景有限。因此，为实现针对不同水体环境中不同水深中大量微塑料的采集及原位密度分离与消解，简化操作步骤，提高数据的可靠性和准确度，减少实验误差，亟需一种适用于各类水体环境中微塑料定深采集及原位预处理的一体化装置。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种微塑料原位采集、分离与消解装置及方法，能够实现不同环境条件下、不同深度大量微塑料的采集，完成水体微塑料样品采集、原位密度分离与消解的一体化流程，减少采集、原位密度分离与消解过程中各类环境因素的干扰，提高微塑料预处理过程的便捷性。

为解决现有技术的不足，本发明提供的技术方案为：

本发明提供一种微塑料原位采集、分离与消解装置，包括采样系统、密度分离系统、过滤系统、反冲洗系统和电控系统；

所述采样系统包括采样水管和采用水管上设有的流量计一、泵一和关断阀一；所述采样水管的进口端位于被采集水域内；

所述密度分离系统包括盐溶液储存罐、盐溶液管、混合器和密度分离中心筒体组；所述盐溶液储存罐与盐溶液管的进口端相连；所述盐溶液管上设有泵二和关断阀二；所述混合器的进口端与采样水管以及盐溶液管的出口端相连；所述密度分离中心筒体组用于浮选水样中的微塑料；