[发明专利]一种土壤中残留微地膜颗粒的提取方法

说明书

本发明涉及一种土壤中残留微地膜的提取方法，该方法首先通过流动水相淋洗预处理土样，再通过比重差法、静电吸附法进一步粗提微地膜，然后利用浓硫酸碳化法纯化所分离的微地膜。该方法使用自来水代替高密度的盐溶液，经济环保，不会造成环境二次污染，其回收率达到84%‑96%，提取微地膜的平均直径均小于1mm。该方法具有简单易操作、提取微塑料直径小、分离效率高、环境友好等特点。为解决环境中微塑料、微地膜的分离提取提供了新思路，为土壤中微塑料、微地膜的分离提取提供了一种新方法。

技术领域

本发明属于环境科学与工程中污染物控制与环境修复技术领域，涉及一种持久性有机污染物-微地膜的分离提取方法，特别是涉及一种土壤中残留微地膜提取方法。

背景技术

目前，农业生产上广泛使用聚乙烯(PE)农用地膜，地膜覆盖技术应用带动了农业生产力的飞跃和生产方式的改变。但同时，地膜覆盖技术的广泛应用也带来了一系列环境问题，随着地膜的大面积使用，农田残留地膜随着时间逐渐增多，并且通过物理、化学和微生物等一系列作用逐渐破碎，降解或半降解，形成一种新型的污染物-微地膜，目前国际上定义直径小于5mm的塑料均称为微塑料。在我国局部地区，特别是西北内陆干旱区微地膜污染物已经对农业生产和环境造成了严重的污染，成为影响农业和环境可持续发展的一个重大问题，但是，目前针对农田中微地膜的分离提取方法尚未见相关报道，因此干旱区农田土壤中微地膜的分离提取方法亟待建立。

发明内容

本发明目的在于，提供一种土壤中残留微地膜的提取方法，以土壤中微地膜为目标分离产物，依次采用流动相淋洗提取法、比重差分离法、静电吸附分离法和浓硫酸碳化纯化法达到微地膜的分离提取，并在分离提取过程中使用自来水代替高密度的盐溶液，经济环保，不会造成环境二次污染，该方法具有简单易操作、提取微塑料直径小、微地膜回收率高等特点。为解决环境中微塑料、微地膜的分离提取提供了新思路，为土壤中微塑料、微地膜的分离提取提供了一种新方法。通过扫描电子镜显微镜(SEM)观察微地膜的形貌，衰减全反射傅立叶红外光谱(ATR-FTIR)识别微地膜化学结构特征，并计算回收率。

本发明所述的一种土壤中残留微地膜的提取方法，是以土壤中微地膜为目标分离产物，通过依次采用流动淋洗提取法、比重差分离法、静电吸附分离法和浓硫酸碳化纯化法，简易的分离、提取土壤中残留微地膜，具体操作按下列步骤进行：

农田土样采集：

a、在使用的地膜农田中采集耕作层土样5份，装在布袋备用；

土样处理：

b、剔除土壤中较大石块，大颗粒秸秆残留物，简单碾压分散，采用常规的四分法，将步骤a中土壤混合均匀，自然风干，将土样先过10目筛去除大体积固体物质和大片破碎地膜，然后再过20-100目筛，收集筛上土样1-5kg备用；

流动相淋洗预提取土壤中微地膜：

c、取步骤b中收集土样0.5-3kg，在40-120目筛上采用流动水相淋滤法，冲淋土样，直到淋滤水变清澈为止，收集筛上混合物；

比重法粗提微地膜：

d、将步骤c中所得混合物收集到250mL的锥形瓶中加入150-200mL蒸馏水机械搅拌80-120转/min，5-10min，静置10-30min，将比重大的物质沉降，再将上层漂浮物质和悬浮液使用布什漏斗真空抽滤，该整个过程重复1-5次，温度45-65℃下干燥4-6h，收集得到粗提微地膜；

静电吸附法再分离微地膜：

e、将步骤d中干燥的粗提微地膜收集到培养皿中，先通过人工筛选方法粗略收集微地膜，再通过静电吸附方法反复收集，合并后备用；

浓硫酸碳化法纯化微地膜：