一种能够在处理过程中防止样品受到环境中微纤维污染的沉积物微塑料提取方法。本发明专利技术属于环境监测和水体沉积物中微塑料分离技术领域，使用饱和氯化钠溶液作为分离介质对沉积物中较低密度的高分子类颗粒物(微塑料)进行分离提取。使用特制玻璃吸管将漂浮在混合液表面的颗粒物转移，再使用特制陶瓷装置将液体吸干，并在容器2中得到提取物。该容器中的提取物可直接进行后续提纯净化处理。从提取到净化过程均在封闭容器内完成，以防止空气中及周边物体掉落纤维的污染。
【技术实现步骤摘要】
一种防止样品受微纤维污染的微塑料提取装置及其方法
：本专利技术属于环境监测及水体沉积物中微塑料分离
，使用全封闭的密度分离方法，能够在提取水体沉积物中微塑料的同时防止空气中及周边物体掉落微纤维对样品的污染。
技术介绍
：微塑料是一类新兴的环境污染物，塑料制品被人类废弃后，通过各种途径最后进入海洋中。直径在5毫米以下的塑料碎片，被称为微塑料，包括初级微塑料和次级微塑料，进入环境中的微小尺寸的塑料制成品及在生产运输过程中流失到自然环境中的小粒径的塑料原料颗粒构成初级微塑料，而进入自然环境中的较大的塑料物品在紫外线氧和热等物理化学条件下逐渐风化碎裂形成次级微塑料。细小的塑料颗粒被海洋生物作为食物误食后会减少生物个体的能量摄入进而影响生长发育。塑料是非常稳定难降解的高分子聚合物，在自然环境中能够存在上百年之久，通过各种途径进入环境中的塑料废品最后汇聚并累积在海洋中，塑料的疏水表面还能与各种可持续性有机污染物高效结合。必产生长久而深远的影响。作为一种新兴的污染物，目前并没有通行的微塑料提取分离技术。在早期的研究中，散布在海滩上的大块塑料碎片能够轻易获得，随着对这些塑料碎片的深入研究，所关注的尺寸也越来越小，分离难度越来越大。直径5毫米左右的微塑料能够用肉眼分辨，可以使用筛子对其进行分离提取，而直径在1毫米以下的微塑料肉眼难以分辨，提取难度更高。同时提取操作环境中的微小纤维对样品的污染变得不可忽略。这些微小纤维与所关注的沉积物中部分提取物具有同样的特征，极大的干扰了后续的微塑料分析检测，影响了数据的准确度及可靠性。Nuelle等在作为对照的空白样品中发现若干微小纤维，结合实验室环境的分析推断实验操作人员的衣物为主要污染源。在本专利技术的前期实验中也发现了相同的现象，并得出了相似的结论。同时Woodall的研究也有同样发现，并使用司法鉴定学方法来避免微塑料样品的污染，然而该方法中所要求的无尘环境普通的环境学实验室难以实现。德国的Imhof的曼彻斯特微塑料提取装置有着较高的回收效率，但是该装置体积大，造价高，操作复杂，使用对环境不友好的饱和氯化锌溶液作为密度分离介质，而且并没有涉及防止样品受到污染的措施。针对5毫米直径微塑料使用的筛子并不能阻隔周边环境中漂浮微尘对样品的污染，样品转移过程中繁琐的操作还会增加混合物体系暴露于外部环境的机会。防止样品受到污染的关键在于利用密度分离介质分离沉积物与微塑料颗粒的过程应该在完全密闭的环境下进行，并且混合物所接触到的容器管道等均应保持洁净无尘。本套装置中使用微孔陶瓷材料及真空系统代替筛子去除密度分离液体简化了操作过程，同时也为提取物的后续的净化处理提供了便利。目前为止，将陶瓷材料及真空系统用于水体沉积物中微塑料的提取并同时防止样品受到空气及周边物体污染的方法还未见报道。与前述各方法相比，该装置结构简单，造价低，对直径一毫米以下的痕量沉积物微塑料有很好的回收效果，并且能够防止普通的实验室环境中的漂浮微纤维的污染，不要求特殊无尘或超净实验室。综上所述，微塑料正在成为环境研究中新的热点课题，与微塑料有关的环境检测新技术的开发与改进尤为迫切和关键，是未来进行环境综合监测的技术基础，具有重要的科研意义。开发一种可靠便捷适用性广的微塑料提取技术对进一步推进目前的微塑料研究具有重要意义和实际应用价值。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种能够在处理过程中防止样品受到环境中微塑料污染的沉积物微塑料提取装置及方法本专利技术的技术方案如下：1一种能够在处理过程中防止样品受到环境中微塑料污染的沉积物微塑料提取装置，包括以下部分。圆柱形玻璃容器(1)，所述圆柱形玻璃容器(1)用于沉积物与密度分离溶液混合提取密度较低的高分子聚合物颗粒；锥形瓶(2)，所述锥形瓶(2)与弯头吸管的另一端相连通，所述锥形瓶的瓶口密封；真空瓶(3)，所述真空瓶(3)的开口处有密封盖，密封处通过连接管与微孔陶瓷装置(4)内部相连通，陶瓷装置(4)置于锥形瓶(2)中，所述真空瓶(3)通过密封盖上另一连接管与真空泵相连通。弯头吸管(5)，所述弯头吸管用于吸取圆柱形容器(1)中的漂浮颗粒，另一端连接硅胶管并穿过蠕动泵后进入锥形瓶(2)中。微孔陶瓷装置(4)，圆柱形玻璃容器(1)中的表层液体及漂浮颗粒通过弯头吸管(5)转移至锥形瓶(2)中后，移除弯头吸管，将微孔陶瓷装置(4)置于锥形瓶(2)中的液体中。锥形瓶(2)中液体全部转移至真空瓶(3)中后，瓶中仅留存固体的微塑料颗粒及部分杂质颗粒，可直接在锥形瓶(2)进行生物有机颗粒的消解净化或稀酸溶液清洗。2一种防止样品受到环境中微纤维污染的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：1)取待分离的沉积物样品500g，放入圆柱形玻璃容器(1)内，加2.5L饱和氯化钠溶液充分搅拌后，封口静置6-48小时；2)使用弯头吸管与蠕动泵(5)将圆柱形玻璃容器(1)内液体表层漂浮物及部分上层1/3-1/2液体转移至锥形瓶(2)中；3)将多孔陶瓷(4)置入锥形瓶(2)中，并封口，启动真空系统，将锥形瓶(2)中的液体转移至真空容器(3)中。4)50ml稀盐酸冲洗多孔陶瓷(4)，将锥形瓶(2)封口，处理混合物3-12小时。5)经处理后的容器(2)中混合物加去离子水冲洗过滤，提取物保留在滤膜上。优选，容器(1)为圆柱形玻璃容器，为达到较好的分离效果，直径为12cm，高度35-40cm。使用高度可依据沉积物粒径进行调整，使用前经充分冲洗。优选，圆柱形玻璃容器(1)中所能处理的沉降物的量为0.25-1kg湿重，使用前冲洗。优选，上述步骤1)中的静置沉降时间可根据沉积物粒径调整，静置时间越长则上层液体中的细黏土颗粒越少。优选，上述步骤3)中微孔陶瓷材料孔径为0.1微米，孔隙率为20％。优选，上述步骤3)中真空容器(3)的真空率为0.02Mpa。优选，上述步骤3)中微型真空泵的抽气速率为20L每分钟。优选，上述步骤4)中稀盐酸浓度为5％注：1所有冲洗用去离子水及饱和氯化钠溶液使用之前皆需1微米孔径(或以下)玻璃纤维膜过滤。2操作空间应保证干净及一定湿度，操作人员应穿着防尘服装以防止衣物纤维脱落污染样品。3弯头吸管后连接一段硅胶管经过蠕动泵，将液体及漂浮的提取物转移至锥形瓶(2)，管路需提前冲洗。4微孔陶瓷装置(4)，使用前冲洗干净，使用后应超声清洗以去除其表面吸附的矿物颗粒。5蠕动泵(6)及真空泵(7)应使用相对应规格的硅胶管。与现有技术相比本专利技术具有以下优点：1)本专利技术将沉积物微塑料提取过程压缩简化至一个封闭空间，不需要专门的无尘实验室，可在普通实验室中完成无尘操作。2)本专利技术使用无筛提取技术，理论上对所提取微塑料尺寸没有下限限制，提高了提取能力。3)本专利技术优化了密度分离装置，提高了细颗粒沉积物的微塑料提取效率4)本专利技术将微塑料的提取与净化过程联合在一起完成，提高了效率。5)本专利技术装置简单，成本低，适用性强。利于普及推广。具体实施方式：以下实例进一步描述本专利技术的细节与效果:实例1以过滤后的饱和氯化钠溶液2.5L加入冲洗好的容器(1)中，封口静置24小时。利用弯头吸管及蠕动泵吸取1/3液体进入干净的容器(2)中，陶瓷装置冲洗后置入容器B中，B瓶口用干净的PE膜密封，仅通过陶瓷装置的与真空瓶(3)的连接管。开启微型真空泵本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防止样品受到环境中微纤维污染的提取装置，其特征在于，包括以下部分:1)圆柱形玻璃容器(1)，所述圆柱形玻璃容器(1)用于沉积物与密度分离溶液混合提取密度较低的有机高分子聚合物颗粒；2)锥形瓶(2)，所述锥形瓶(2)与弯头吸管(5)的另一端相连通，所述锥形瓶的瓶口密封；3)真空瓶(3)，所述真空瓶(3)的开口处有密封盖，密封处通过连接管与微孔陶瓷装置(4)内部相连通，陶瓷装置(4)置于锥形瓶(2)中，所述真空瓶(3)通过密封盖上另一连接管与真空泵相连通；4)弯头吸管(5)，所述弯头吸管用于吸取圆柱形容器(1)中的漂浮颗粒，另一端连接硅胶管并穿过蠕动泵(6)后进入锥形瓶(2)中；5)微孔陶瓷装置(4)，圆柱形玻璃容器(1)中的表层液体及漂浮颗粒通过弯头吸管(5)转移至锥形瓶(2)中后，移除弯头吸管，将所述微孔陶瓷装置(4)置于锥形瓶(2)中的液体中；6)所述蠕动泵(6)及微型真空泵(7)应与所使用的连接管型号相匹配。
【技术特征摘要】
1.一种防止样品受到环境中微纤维污染的提取装置，其特征在于，包括以下部分:1)圆柱形玻璃容器(1)，所述圆柱形玻璃容器(1)用于沉积物与密度分离溶液混合提取密度较低的有机高分子聚合物颗粒；2)锥形瓶(2)，所述锥形瓶(2)与弯头吸管(5)的另一端相连通，所述锥形瓶的瓶口密封；3)真空瓶(3)，所述真空瓶(3)的开口处有密封盖，密封处通过连接管与微孔陶瓷装置(4)内部相连通，陶瓷装置(4)置于锥形瓶(2)中，所述真空瓶(3)通过密封盖上另一连接管与真空泵相连通；4)弯头吸管(5)，所述弯头吸管用于吸取圆柱形容器(1)中的漂浮颗粒，另一端连接硅胶管并穿过蠕动泵(6)后进入锥形瓶(2)中；5)微孔陶瓷装置(4)，圆柱形玻璃容器(1)中的表层液体及漂浮颗粒通过弯头吸管(5)转移至锥形瓶(2)中后，移除弯头吸管，将所述微孔陶瓷装置(4)置于锥形瓶(2)中的液体中；6)所述蠕动泵(6)及微型真空泵(7)应与所使用的连接管型号相匹配。2.一种防止样品受到环境中微纤维污染的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：1)取待分离的沉积物样品500g，放入圆柱形玻璃容器(1)内，加入2.5L饱和氯化钠溶液充分搅拌后，封口静置6-48小时；2)使用弯头吸管与蠕动泵(6)将圆柱形玻璃容器(1)内液体表层漂浮物及1/3上层液体转移至锥形瓶(3)中；3)将微孔陶瓷装置(4)置入锥形瓶(2)中，并封口，连接微孔陶瓷装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘新会，韩磊，梁宝翠，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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