[发明专利]一种适用于小型河流水体全断面多尺寸微塑料同步富集装置及方法

说明书

本发明提供一种适用于小型河流水体全断面多尺寸微塑料同步富集装置及方法，该装置包括过滤与收集单元、样点定位单元和采样启闭单元，过滤与收集单元内设不锈网状钢圈、多组漏斗式微塑料过滤器、样品收集瓶等用于多尺寸微塑料样品的快速同步富集；样点定位单元由四支定位杆组成，通过牵引绳上设置的挂钩固定过滤与收集单元，结合定滑轮、升降控制按钮实现断面不同水平位置、垂向深度的精准定位；采样启闭单元用于控制水样微塑料过滤与收集的时间节点，实现采样数据的可靠性和准确性。本发明可实现小型河流断面不同位置多粒径微塑料同步富集，操作便捷，有效提高微塑料的采样效率，为准确评价河流水体微塑料丰度提供支撑。

技术领域

本发明涉及水环境保护领域，具体是一种小型河流水体全断面多尺寸微塑料同步富集装置及方法。

背景技术

微塑料一般指直径小于5毫米的塑料碎片，包括纤维、碎片和薄膜等。作为一种新污染物，微塑料近年来受到广泛关注。河流作为城镇的主要饮用水源和工、农业用水，其水质安全威胁城市水资源的高效利用。河流往往会成为城镇周边污染物的汇集区域，大量微塑料通过污水处理厂的废污水排放、生活垃圾、地表径流和大气干湿沉降等积聚。微塑料通过食物链对生物群受体乃至河流生态环境造成危害。开发河流微塑料收集装置及方法，系统准确计算河流水体微塑料丰度，可为评估河流微塑料生态风险提供技术支撑，具有重要的现实意义和应用前景。

目前关于微塑料富集的专利已有相关报道。在发明专利为“一种清除河流漂浮垃圾及收集微塑料颗粒的组合装置(申请号： CN201811112391.0)”中，公开了一种清除河流漂浮垃圾及收集微塑料颗粒的组合装置，包括大型漂浮垃圾收集拦网和若干微塑料单元收集器，其中收集拦网设于微塑料单元收集器的上游河道，微塑料单元收集器采用漏斗网式设计，并设有有单向自动翻转活门装置，在水流的冲击作用下开启，在水体静止或潮汐反流时关闭。该装置采用多级滤除设计，可高效的去除进水中微塑料颗粒，但其是针对于河流漂浮微塑料颗粒进行收集，不能实现断面不同水平位置、垂向深度的精准采集，也无法通过该设备来定量收集水体微塑料。在发明专利为“一种水体微塑料收集装置(申请号：CN202111220623.6)”中，公开了一种水体微塑料收集装置，包括过滤箱，所述过滤箱一端为进水口，另一端为出水口，所述过滤箱上方为过滤板，过滤箱的后上方设置有传送带，传动带通过动力装置进行驱动，所述传送带正下方设置有刮板，用于将传动带上附着的微塑料刮下，刮下的微塑料落入刮板正下方的收集箱中。该专利主要针对水体微塑料收集难度大，设计出一种微塑料收集船，便于有效收集大范围水体微塑料，运行成本相对较高，其并不适合于断面水体微塑料的定量收集。在发明专利为“手持便携式水域微塑料收集装置及其方法(申请号：CN201910798930.9)”中，公布了一种手持便携式水域微塑料收集装置及其方法，装置主要包括不锈钢圈、尼龙网、螺纹口固定器、一次性收集瓶等，并通过不锈钢过滤网中心设置有水流流速测定器。该装置采样快捷、携带方便，可提高了微塑料收集效率，但针对全断面不同水平位置、垂向深度的精准采集，以及采集过程中准确控制过滤与收集的时间节点，还存在完善的地方。基于现有技术检索，目前针对小型河流全断面(不同水平位置、垂向深度)采样需求，以及样品收集过程中过滤水样体积的精准计算，设计适用于小型河流水体全断面多尺寸微塑料同步富集装置的或设备还未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于小型河流水体多尺寸微塑料同步富集装置及方法，具有结构简单、运行成本低、操作便捷，收集数据具有可靠性和准确性，满足全断面(不同水平位置、垂向深度)监测采样。本发明对于准确计算小型河流水环境微塑料丰度，评估其生态风险具有非常重要现实意义和应用价值。