CN107281813A - 一种沉积物中微塑料的提取装置及其提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的是一种沉积物中微塑料的提取装置及其提取方法，该提取装置的结构包括滤筒、贮液罐、电动机、底座、网筛、传动轴；其中，滤筒安装于贮液罐内，滤筒的上口处有网筛，贮液罐和电动机安装在底座上，贮液罐底部有与滤筒相贯通的排孔；电动机通过转轴与传动轴的一端相接，传动轴的另一端穿过排孔与滤筒的底部相接。本发明的优点：（1）泥质沉积物的分散及样品的洗脱效果明显提高；（2）提高了样品回收率；（3）提取效率明显提高；（4）提取时间缩短；（5）节省人力。

Description

一种沉积物中微塑料的提取装置及其提取方法

技术领域

本发明涉及一种水体环境沉积物中微塑料的提取装置及其提取方法，属于环境工程技术领域。

背景技术

塑料制品因具有良好的使用性能而被广泛应用于工业生产和生活消费, 截至2015年全球塑料产量已经从2014年的3.11亿吨增加至3.22亿吨，中国的产量占全球总产量逾27%，位居第一，废弃塑料垃圾的产量也随之不断增加，影响到水环境生态安全。根据最新的研究显示，我国扬子江、长江口、太湖、西藏湖泊群、武汉城市河道、北江河的水及沉积物中均发现有不同程度的微塑料污染。

环境中的微塑料污染按照产生方式可以分为两类：一类是直接进入水体的初生微塑料，包括牙膏、磨砂洗面奶、去角质产品等个人护理品中添加的塑料微珠、工业用的原料树脂颗粒、抛丸清洗料类工业助剂、洗衣机清洗衣物产生的聚酯纤维等，这些人工制造的塑料微粒及碎片会随着使用后冲洗的废水直接进入地表水，或由于不当的垃圾处理及丢弃而进入地下水或地表径流。另一类是由排入环境的大型塑料垃圾降解形成的，例如：渔网、人造纤维、薄膜、工业原材料、工业消费品及食品包装、购物袋、家居用品等，这些大型塑料垃圾在自然界中，经过机械作用、光化学降解、热氧化、生物降解等物理、化学和生物过程反复作用，不断分裂、体积减小，从而形成次生微塑料，进入水体环境。

环境中的微塑料污染物具有以下属性：为合成聚合有机物或合成高分子聚合有机物，固体材质，粒径为0.3mm到5.0mm之间，不溶于水，难以降解等。存在于环境中的微塑料可通过物理伤害、化学毒害、生物伤害等多种方式与生物体相互作用，例如：水生生物误食微塑料后可导致食管刺穿或堵塞，微塑料在降解老化过程中向环境释放的内分泌干扰物及其多孔表面吸附的有机污染物及重金属能够毒害水中生物机体，坚硬的微塑料颗粒在一些区域逐渐取代柔软的沉积底物将使底栖生物发生生理上的病变等；由于水体中的微塑料污染能够对环境造成巨大的威胁，进而危及处于食物链顶端的人类的健康，因而必须建立合适有效的方法，对于环境中的微塑料进行提取、检测与分析，为实现对该污染物进行控制提供科学依据。

水体沉积物中微塑料的提取主要用目检筛分法和密度浮选法。

题为“Large Microplastics Particles in Sedments of the River Thames,UK - Abundance, Sources and Methods for effective quantification”（Alice A.Horton等，Marine Pollution Bulletin，2017(114):218-226）及“Microplastics in theMarine Environment: A Review of the Methods Used for Identification andQuantification”（Valeria Hidalgo-Ruz等，Environmental Science & Technology，2012(46):3060- 3075）的文献介绍了目检筛分法，主要是先将沉积物样品过筛，获得目标粒径的所有固体颗粒物，再用镊子挑取颗粒物，在显微镜下观察，根据其形状、颜色、透明度等外观特征来进行筛选，剔除杂质，保留疑似的微塑料颗粒；该方法对于大量的固体颗粒物借助于显微镜一一进行肉眼鉴别，效率很低，同时仅仅根据颗粒物的形状、颜色、透明度等外观特征来判定其是否微塑料，误判概率比较大，因而逐渐较少被采用。

文献“Laboratory methods for the analysis of microplastics in themarine environment: recommendations for quantifying synthetic particles inwaters and sedments.”（Masura, J.等，2015，3.0 Methods for the Analysis ofMicroplastics in Bed Samples ) NOAA Technical Memorandum NOS-OR&R-48）中介绍的密度浮选法是先在沉积物样品中加入分散剂溶液，再高速搅拌使样品悬液分散均匀，接着过筛，保留粒径在0.3mm到5.0mm之间的固体颗粒物，然后采用密度介于微塑料与矿物杂质密度之间的重液对过筛后的样品进行密度浮选，去除密度比重液大的矿物杂质，而使密度比重液小的微塑料得以浮选分离，该方法相对于目检筛分法，提取效率有所提高，同时误判概率也大大减小，因而目前受到较为广泛的应用。由于水体沉积物中的微塑料常与环境相互作用，表面附着较多的细颗粒矿物或有机质，因而在提取过程中常常需要用过氧化氢酸法加热消解，去除表面杂质。消解后的固体颗粒清洗烘干，即得到最终样品。目前的密度分离法没有专用的装置，其分散、筛分、密度分离、消解过程分别用搅拌器、尼龙筛、三角漏斗、电热板等实现，现有的提取过程存在以下缺陷：

（1）使用搅拌器对样品悬液进行分散操作，液体在搅拌棒的作用下作单向旋转运动，产生的剪切力有限，分散效果较低，需要搅拌1小时左右才能达到分散效果，时间较长；

（2）使用尼龙筛过滤时，形状不规则的微塑料碎片、柔软的微塑料薄膜及细长的微塑料纤维极易嵌入筛孔中不能被冲洗下来，从而堵塞筛网，导致样品损失，回收率低；

（3）过筛时，小颗粒的泥质沉积物黏度较大，仅仅依靠重力作用，分离较为困难，过程缓慢；

（4）在密度浮选的过程中，样品悬液在静置分离时，重矿物在沉降过程中会与上浮的微塑料碎片相互碰撞，造成一部分微塑料被矿物杂质覆盖、携带到重液底部，不能被浮选，从而导致样品损失，使实验结果的精度和可靠性大大降低；

（5）样品在经历分散、筛分、密度分离、消解等每一步骤后，都需要用蒸馏水转移至干净烧杯中烘干，样品经过冲洗转移，含水量大大增加，每次烘干需要24小时及以上，因此对于干燥的沉积物样品，提取一个批次样品需要5天到6天，繁琐耗时，同时样品在反复转移的过程中易于损耗，回收率低。

因此，现有方法繁琐耗时、效率低下、回收率低、精度低、可靠性差。

发明内容

本发明提出的是一种沉积物中微塑料的提取装置及其提取方法，其目的在于克服现有技术对沉积物中微塑料提取繁琐耗时、效率低下、回收率低、精度低、可靠性差的缺陷。

本发明的技术解决方案：一种沉积物中微塑料的提取装置，其结构包括滤筒1、贮液罐2、电动机3、底座4、网筛5、传动轴12；其中，滤筒1安装于贮液罐2内，滤筒1的上口处有网筛5，贮液罐2和电动机3安装在底座4上，贮液罐2底部有与滤筒1相贯通的排孔8；电动机3通过转轴16与传动轴12的一端相接，传动轴12的另一端穿过排孔8与滤筒1的底部相接。

本发明的优点：

（1）本发明所用的装置在分散及清洗的过程中，利用电动机正反转带动装置滤筒中的样品悬液作双向旋转，在不同方向流体剪切力的作用下，泥质沉积物的分散及样品的洗脱效果明显提高；

（2）用一种聚四氟乙烯材质的滤筒进行样品的筛分、过滤，由于聚四氟乙烯具有光滑、不黏附物质的优点，样品洗脱更容易，不易堵塞筛孔，同时小颗粒的泥质沉积物在滤筒单向运转产生的离心力作用下，更容易从滤筒侧壁上的小孔排除，提高了提取效率和样品回收率；

（3）在密度分离的过程中，电机带动滤筒作单向旋转所产生的离心力能够促使样品悬液中不同密度的固体颗粒在滤筒横剖面上分离，使密度较大的矿物颗粒分布于滤筒壁附近而密度较小的颗粒分布于滤筒圆心轴附近，从而减少矿物杂质沉降与微塑料浮升过程中的相互干扰，滤筒内底设计成漏斗形，使沉降下来的矿物杂质收集于底部中央，易于排除，提取效率明显提高；

（4）用聚四氟乙烯滤筒与耐腐蚀的不锈钢贮液罐作为提取容器，由于聚四氟乙烯耐热、耐腐蚀，能够耐受干燥温度、消解温度及消解液的腐蚀，因此干燥、加热、消解等步骤可以连续完成，将收集于滤筒中的样品过滤后再干燥与将样品用蒸馏水从尼龙筛上转移至干净的玻璃烧杯中干燥的过程相比，时间从24小时以上缩短为0.5小时左右，效率大大提高，因而提取步骤简化，提取时间缩短；

（5）本装置自带离心、过滤、双向混匀、加热等功能，能够自动对装置进行清洗，节省人力；

（6）通过实验验证，对于干燥的沉积物样品，用同样的步骤进行提取，不利用本装置需要耗时5天到6天，而利用本装置可以在4小时内完成一个批次样品的提取，显著提高了实验效率、节省时间和人力。

附图说明

附图1 是本发明沉积物中微塑料提取装置的轴向剖面结构示意图。

附图2 是滤筒1的主视结构图。

附图3是滤筒1的俯视示意图。

附图4是滤筒1的仰视示意图。

附图5 是贮液罐2的结构示意图。

附图6 是贮液罐2的俯视示意图。

附图7 是贮液罐2的仰视示意图。

附图8 是传动轴12的结构示意图。

附图9 是传动轴12的俯视示意图。

附图10是传动轴12的仰视示意图。

附图中1是滤筒，2是贮液罐，3是电动机，4是底座，5是网筛，6是孔，7是叶轮，8是排孔，9是排水孔，10是插槽，11是密封垫圈，12是传动轴，13是插片，14是盖，15是加热盘，16是转轴，17是平衡块，18是减震弹簧，19是A齿轮，20是B齿轮。

具体实施方式

对照附图1，一种沉积物中微塑料的提取装置，其结构包括滤筒1、贮液罐2、电动机3、底座4、网筛5、传动轴12；其中，滤筒1安装于贮液罐2内，滤筒1的上口处有网筛5，贮液罐2和电动机3安装在底座4上，贮液罐2底部有与滤筒1相贯通的排孔8；电动机3通过转轴16与传动轴12的一端相接，传动轴12的另一端穿过排孔8与滤筒1的底部相接。

所述网筛5是圆形筛，网筛5与滤筒1的上口是活动连接，可拆卸。

所述滤筒1为圆筒形，滤筒1的侧壁和底部带有孔6，滤筒1的底部为漏斗形，滤筒1的底部有插槽10，传动轴12与滤筒1底部相接的一端有插片13，滤筒1底部的插槽10与传动轴12上的插片13相互咬合而安装于贮液罐2内。

所述贮液罐2底部中间有与滤筒1相贯通的排孔8，贮液罐2底部靠近外边缘有单独的排水孔9；贮液罐2底部的排孔8内穿过传动轴12，传动轴12与贮液罐2底部的排孔8相连接部位有密封垫圈11，防止漏液；所述贮液罐2优选为不锈钢圆筒。

所述贮液罐2上部有盖14，贮液罐2的底部外面焊有环状加热盘15，能够对贮液罐及其内部的液体进行加热，加热盘15的中心有环状圆孔，环状圆孔与贮液罐2底部中间的排孔8位置相对应，加热盘15优选为环状并焊接在贮液罐2的底部外面；传动轴12穿过加热盘15中心的环状圆孔和贮液罐2底部中间的排孔8。

所述传动轴12为中空结构，传动轴12与转轴16相接的一端有B齿轮20，传动轴12通过A齿轮19和B齿轮20与转轴16相连接；转轴16与电动机3连接，电动机3底部用螺钉铆固在底座4上；所述电动机3采用电容运转式双向电机。

所述底座4为塑料材质，贮液罐2的底部有平衡块17和减震弹簧18，平衡块17和减震弹簧18对整个装置起支撑作用。

所述的滤筒1在贮液罐2内为活动安装，滤筒1可自由从贮液罐2内取出，而其它部件为固定安装。

所述的网筛5为聚四氟乙烯材质，整个网筛5的外径为9cm，网筛5上筛孔的孔径为5.0mm。

所述的滤筒1为聚四氟乙烯材质，其侧壁及底部布满孔径为0.3mm的孔6，滤筒1内底部为倒圆锥形，滤筒1底部中间有直径为5.5mm的A圆形排孔，滤筒1底部内表面A圆形排孔的周围有叶轮7，滤筒1内、外表面光滑，不黏附物质，当滤筒1在传动轴12的带动下作单向或双向运转时，叶轮7能够带动滤筒1内部的液体运动，产生离心力或不同方向的流体剪切力。

所述的贮液罐2为耐腐蚀的不锈钢材质，贮液罐2底部中间有B圆形排孔，A圆形排孔与B圆形排孔共同组成贮液罐2与滤筒1相贯通的排孔8，B圆形排孔直径为5.0mm 。

所述的滤筒1及贮液罐2底部中间的A圆形排孔和B圆形排孔由排泥电磁阀共同控制其开、闭，同时贮液罐2底部外侧的排水孔9还接有排水电磁阀，排水孔单独受排水电磁阀控制其开、闭。

所述的电动机3采用电容运转式双向电动机，通过电机控制系统控制电动机转轴作单向运转或双向运转。

所述的电机控制系统亦与加热盘15相连接，电机控制系统亦可控制加热盘15工作电路，加热盘工作电路附有温控开关，能够调节加热温度，控制系统带有定时功能。

一种沉积物中微塑料的提取方法，包括如下步骤：

（1）分散：将沉积物与分散剂溶液混匀，通过安装于滤筒1上口的5.0mm孔径网筛过滤后进入滤筒1中，得到粒径小于5.0mm的混悬液；电机控制系统使电动机3通过传动轴12带动滤筒1作双向运转，滤筒1内底上的叶轮7随之运动产生不同方向的水流，促进混悬液中的固体颗粒在流体剪切力的作用下分散；

（2）过滤：电机控制系统使电动机3通过传动轴12带动滤筒1作单向运转，打开贮液罐2的排水孔9处的排水电磁阀，在离心力及重力的共同作用下，混悬液中的液体及小粒径颗粒物依次通过滤筒侧壁和底部的孔6、贮液罐2的排水孔9排除，从而获得粒径在0.3mm到5.0mm之间的固体颗粒物；

（3）清洗：在滤筒1中加入蒸馏水，利用电机双向运转产生的流体剪切力清洗滤筒、贮液罐及滤渣，清洗结束后，利用离心作用，快速滤干样品中水分，接着重复操作数次直至洗净滤筒、贮液罐、颗粒物；

（4）密度分离：先在滤筒中加入重液，通过电动机3双向运转带动滤筒1双向旋转，使混悬液充分混匀；再使电动机3带动滤筒1作单向旋转，在离心力的作用下，混悬液中密度较大的颗粒物分布于滤筒横剖面圆周的外侧，而密度较小的颗粒物分布于圆周的内侧；接着在电动机3停止运转后静置数分钟，在重力和浮力的共同作用下，混悬液中的微塑料、有机质等密度比重液小的固体颗粒漂浮于重液中，而矿物杂质等密度比重液大的固体颗粒物沉降在重液底部，收集于滤筒1漏斗形底部的中央；此时打开排泥电磁阀弃去沉在滤筒底部的矿物杂质，然后用蒸馏水洗净滤筒1及滤筒1内部的固体颗粒，干燥滤筒1及滤筒1内部的固体颗粒，最后获得含有微塑料及有机质的固体颗粒；

（5）湿法消解：先将含有微塑料及有机质的滤筒1放入贮液罐2中，在滤筒1中加入消解试剂，通过加热盘15对贮液罐2中的微塑料及有机质进行加热消解，除去其中的有机质而使得微塑料成分得以保留，在消解反应完成后，将消解液放冷，接着排除液体，最后洗净沉积物中微塑料的提取装置及其内部的固体颗粒，干燥获得最终微塑料。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述，本发明的保护范围并不以具体实施方式和实施例为限。

实施例1

一种沉积物中微塑料的提取装置，其结构包括滤筒1、贮液罐2、电动机3、底座4、网筛5、传动轴12；其中，滤筒1安装于贮液罐2内，滤筒1的上口处有网筛5，贮液罐2和电动机3安装在底座4上，贮液罐2底部有与滤筒1相贯通的排孔8；电动机3通过转轴16与传动轴12的一端相接，传动轴12的另一端穿过排孔8与滤筒1的底部相接。

所述网筛5是圆形筛，网筛5与滤筒1的上口是活动连接，可拆卸。

所述滤筒1为圆筒形，滤筒1的侧壁和底部带有孔6，滤筒1的底部为漏斗形，滤筒1的底部有插槽10，传动轴12与滤筒1底部相接的一端有插片13，滤筒1底部的插槽10与传动轴12上的插片13相互咬合而安装于贮液罐2内。

所述贮液罐2底部中间有与滤筒1相贯通的排孔8，贮液罐2底部靠近外边缘有单独的排水孔9；贮液罐2底部的排孔8内穿过传动轴12，传动轴12与贮液罐2底部的排孔8相连接部位有密封垫圈，密封垫圈防止漏液；所述贮液罐2优选为不锈钢圆筒；排水孔9与排孔8外分别连接有耐腐蚀的塑胶软管。

所述贮液罐2上部有盖14，贮液罐2的底部外面焊有环状加热盘15，能够对贮液罐及其内部的液体进行加热，加热盘15的中心有环状圆孔，环状圆孔与贮液罐2底部中间的排孔8位置相对应，加热盘15优选为环状并焊接在贮液罐2的底部外面；传动轴12穿过加热盘15中心的环状圆孔和贮液罐2底部中间的排孔8。

所述传动轴12为中空结构，传动轴12与转轴16相接的一端有B齿轮20，传动轴12通过B齿轮20和A齿轮19与转轴16相连接；转轴16与电动机3连接，电动机3底部用螺钉铆固在底座4上；所述电动机3采用电容运转式双向电机，通过A齿轮19和B齿轮20相互垂直咬合。

所述底座4为塑料材质，贮液罐2的底部有平衡块17和减震弹簧18，平衡块17和减震弹簧18对整个装置起支撑作用。

所述的滤筒1在贮液罐2内为活动安装，滤筒1可自由从贮液罐2内取出，而其它部件为固定安装。

所述的网筛5为聚四氟乙烯材质，整个网筛5的外径为9cm，网筛5上筛孔的孔径为5.0mm。

所述的滤筒1为聚四氟乙烯材质，其侧壁及底部布满孔径为0.3mm的孔6，滤筒1内底部为倒圆锥形，滤筒1底部中间有直径为5.5mm的A圆形排孔，滤筒1底部内表面A圆形排孔的周围有叶轮7，滤筒1内、外表面光滑，不黏附物质，当滤筒1在传动轴12的带动下作单向或双向运转时，叶轮7能够带动滤筒1内部的液体运动，产生离心力或不同方向的流体剪切力。

所述的贮液罐2为耐腐蚀的不锈钢材质，贮液罐2底部中间有B圆形排孔，A圆形排孔与B圆形排孔共同组成贮液罐2与滤筒1相贯通的排孔8，B圆形排孔直径为5.0mm 。

所述的滤筒1及贮液罐2底部中间的A圆形排孔和B圆形排孔由排泥电磁阀控制其共同开、闭，同时贮液罐2底部外侧的排水孔9还接有排水电磁阀，排水孔单独受排水电磁阀控制其开、闭。

所述传动轴12的中空管状结构的上端口对准滤筒1底部中间的A圆形排孔，可方便弃去沉在滤筒1底部的矿物杂质。

所述的电动机3采用电容运转式双向电动机，通过电极控制系统控制电动机转轴作单向运转或双向运转。

所述的电机控制系统亦与加热盘15相连接，电机控制系统亦可控制加热盘15工作电路，加热盘工作电路附有温控开关，能够调节加热温度，控制系统带有定时功能。

所述的滤筒1为聚四氟乙烯材质，内径约为9cm，高约为15cm，最大容量约为0.8L。

所述排水孔9的孔径为0.3mm。

实施例2

一种沉积物中微塑料的提取方法，具体步骤包括：

（1）分散：先将沉积物样品与分散剂溶液（分散剂溶液采用浓度为2.0g/L～5.5 g/L的偏磷酸钾或偏磷酸钠的水溶液）混匀，通过安装于滤筒1上口的5.0mm孔径网筛5过滤后进入滤筒1中，接着用分散剂溶液冲洗筛网5至无粒径小于5.0mm的残留物，然后将筛网5取出，再使电动机3通过转轴16带动滤筒1作双向运转，此时，滤筒1内底上的叶轮7也随之运动产生不同方向的水流，从而促进样品悬液中的固体颗粒在流体剪切力的作用下分散；

（2）过滤：打开排水电磁阀，使电动机3通过转轴16带动滤筒1作单向运转，同时贮液罐2底部的排水孔9打开，样品悬液中的液体及粒径小于0.3mm的颗粒物在离心力及重力的共同作用下向外、向下运动，依次通过滤筒1的侧壁和底部的孔6、贮液罐2底部的排水孔9，从耐腐蚀的塑胶软管排除，获得粒径在0.3mm到5.0mm之间的固体颗粒物；

（3）清洗：先用蒸馏水清洗滤筒1、贮液罐2及滤渣，清洗过程中电动机3作双向运转，清洗结束后，打开贮液罐2排水孔9的排水电磁阀，并使电动机3作单向运转，利用离心作用，快速滤干样品中的水分，接着重复操作数次直至洗净滤筒1、贮液罐2、颗粒物，最后取出含有滤渣的滤筒1干燥0.5小时，获得粒径大于0.3mm的固体颗粒；

（4）密度分离：先在滤筒1中加入密度介于塑料及重矿物的重液（密度约为1.6g/cm³,采用碘化钠、氯化锌或甲酸钾的饱和水溶液或其他具有类似密度且不与塑料发生反应的盐溶液），使电动机3通过转轴16带动滤筒1作双向运转，令样品悬液充分混匀，再使电动机3通过转轴16带动滤筒1作单向运转，在离心力的作用下，样品悬液中不同密度的固体颗粒发生分离，其中密度较大的颗粒分布于滤筒1横剖面圆周的外侧，而密度较小的颗粒分布于内侧，接着在电动机3停止运转后，静置数分钟，在重力和浮力的共同作用下，样品悬液中的微塑料、有机质等密度比重液小的固体物质漂浮于重液中，而矿物质等密度比重液大的固体物质沉降在重液底部，收集于滤筒1漏斗形底部的中央，此时打开排泥电磁阀，通过排孔8及与其相连的耐腐蚀塑胶软管弃去沉在底部的矿物杂质，接着关闭排孔8，然后重复步骤（3）清洗操作，用蒸馏水洗净装置及其内部的固体颗粒，最后将滤筒1及其中的固体颗粒干燥0.5小时获得含有微塑料及有机质的样品；

（5）湿法消解：先将含有微塑料及有机质的滤筒1放入提取装置，再加入消解试剂（根据实验要求，采用过氧化氢及硫酸亚铁的硫酸溶液或其他能够达到消解效果的试剂），放入玻棒，盖上表面皿，设定温度并接通加热盘工作电路，加热盘15开始对贮液罐2进行加热，消解除去样品颗粒中的有机质而使得微塑料成分得以保留，在消解反应完成后，将消解液放冷，接着过滤排除消解液，然后重复“步骤（3）清洗”操作，将装置及其内部的固体颗粒清洗干净，最后将滤筒1及其中的固体颗粒干燥0.5小时获得最终微塑料样品。

本发明的保护范围并不仅仅局限于具体实施方式和实施例的描述，比如对于滤筒1、贮液罐2、传动轴12也可以采用任何其它具有相同功能的设计，凡采用本发明的等同替换、等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种沉积物中微塑料的提取装置，其特征是包括滤筒、贮液罐、电动机、底座、网筛、传动轴；其中，滤筒安装于贮液罐内，滤筒的上口处有网筛，贮液罐和电动机安装在底座上，贮液罐底部有与滤筒相贯通的排孔；电动机通过转轴与传动轴的一端相接，传动轴的另一端穿过排孔与滤筒的底部相接。

2.根据权利要求1所述的一种沉积物中微塑料的提取装置，其特征是所述滤筒为圆筒形，滤筒的侧壁和底部带有孔，滤筒的底部为漏斗形，滤筒的底部有插槽，传动轴与滤筒底部相接的一端有插片，滤筒底部的插槽与传动轴上的插片相互咬合而安装于贮液罐内。

3.根据权利要求1所述的一种沉积物中微塑料的提取装置，其特征是所述贮液罐底部中间有与滤筒相贯通的排孔，贮液罐底部靠近外边缘有单独的排水孔；贮液罐底部的排孔内穿过传动轴，传动轴与贮液罐底部的排孔相连接部位有密封垫圈，密封垫圈防止漏液。

4.根据权利要求1所述的一种沉积物中微塑料的提取装置，其特征是所述贮液罐上部有盖，贮液罐的底部外面焊有环状加热盘，能够对贮液罐及其内部的液体进行加热，加热盘的中心有环状圆孔，环状圆孔与贮液罐底部中间的排孔位置相对应，加热盘优选为环状并焊接在贮液罐的底部外面；传动轴穿过加热盘中心的环状圆孔和贮液罐底部中间的排孔。

5.根据权利要求1所述的一种沉积物中微塑料的提取装置，其特征是所述传动轴为中空结构，传动轴与转轴相接的一端有B齿轮，传动轴通过A齿轮和B齿轮与转轴相连接；转轴与电动机连接，电动机底部用螺钉铆固在底座上。

6.根据权利要求1所述的一种沉积物中微塑料的提取装置，其特征是所述的滤筒为聚四氟乙烯材质，其侧壁及底部布满孔径为0.3mm的孔，滤筒内底部为倒圆锥形，滤筒底部中间有直径为5.5mm的A圆形排孔，滤筒底部内表面A圆形排孔的周围有叶轮，滤筒内、外表面光滑，不黏附物质，当滤筒在传动轴的带动下作单向或双向运转时，叶轮能够带动滤筒内部的液体运动，产生离心力或不同方向的流体剪切力。

7. 根据权利要求1所述的一种沉积物中微塑料的提取装置，其特征是所述的贮液罐为耐腐蚀的不锈钢材质，贮液罐底部中间有B圆形排孔，A圆形排孔与B圆形排孔共同组成贮液罐与滤筒相贯通的排孔，B圆形排孔直径为5.0mm 。

8.一种利用如权利要求1所述沉积物中微塑料的提取装置进行沉积物中微塑料提取的方法，其特征是包括如下步骤：

（1）分散：将沉积物与分散剂溶液混匀，通过安装于滤筒上口的5.0mm孔径网筛过滤后进入滤筒中，得到粒径小于5.0mm的混悬液；电机控制系统使电动机通过传动轴带动滤筒作双向运转，滤筒内底上的叶轮随之运动产生不同方向的水流，促进混悬液中的固体颗粒在流体剪切力的作用下分散；

（2）过滤：电机控制系统使电动机通过传动轴带动滤筒作单向运转，打开贮液罐的排水孔处的排水电磁阀，在离心力及重力的共同作用下，混悬液中的液体及小粒径颗粒物依次通过滤筒侧壁和底部的孔、贮液罐的排水孔排除，从而获得粒径在0.3mm到5.0mm之间的固体颗粒物；

（3）清洗：在滤筒中加入蒸馏水，利用电机双向运转产生的流体剪切力清洗滤筒、贮液罐及滤渣，清洗结束后，利用离心作用，快速滤干样品中水分，接着重复操作数次直至洗净滤筒、贮液罐、颗粒物；

（4）密度分离：先在滤筒中加入重液，通过电动机双向运转带动滤筒双向旋转，使混悬液充分混匀；再使电动机带动滤筒作单向旋转，在离心力的作用下，混悬液中密度较大的颗粒物分布于滤筒横剖面圆周的外侧，而密度较小的颗粒物分布于圆周的内侧；接着在电动机停止运转后静置数分钟，在重力和浮力的共同作用下，混悬液中的微塑料、有机质等密度比重液小的固体颗粒漂浮于重液中，而矿物杂质等密度比重液大的固体颗粒物沉降在重液底部，收集于滤筒漏斗形底部的中央；此时打开排泥电磁阀弃去沉在滤筒底部的矿物杂质，然后用蒸馏水洗净滤筒及滤筒内部的固体颗粒，干燥滤筒及滤筒内部的固体颗粒，最后获得含有微塑料及有机质的固体颗粒；

（5）湿法消解：先将含有微塑料及有机质的滤筒放入贮液罐中，在滤筒中加入消解试剂，通过加热盘对贮液罐中的微塑料及有机质进行加热消解，除去其中的有机质而使得微塑料成分得以保留，在消解反应完成后，将消解液放冷，接着排除液体，最后洗净沉积物中微塑料的提取装置及其内部的固体颗粒，干燥获得最终微塑料。