CN111545337A - 土壤中微塑料的筛分装置及筛分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土壤中微塑料的筛分装置，包括：壳体；双层淋洗组件；分层槽；帽体；直线轨道，其设置在所述壳体内，且靠近帽体设置；以及弯折杆，其两端分别连接至所述帽体上和所述分层槽的开口上，所述弯折杆的中部通过滑块往复滑动设置在直线轨道上，以使得所述帽体或所述分层槽交替正对双层淋洗组件设置。本发明还公开了一种土壤中微塑料的筛分方法，包括以下步骤：将样品置于分层槽的容纳腔内进行分层处理；之后依次采用充水、充油和再充水以完成微塑料粘附筛分；再采用双层淋洗组件淋洗及提取微塑料。本发明方法能够有效的提取土壤中微塑料，配以土壤中微塑料的筛分装置能够有效提高微塑料提取速度。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，特别涉及一种土壤中微塑料的筛分装置及筛分方法。
背景技术
塑料的出现改变了我们的生活方式。由于这种材料能够在较大的温度范围内使用、具有较低的热导率、较大的强度重量比、生物惰性、耐用性等优势，在全世界范围内得到了极为广泛的应用，从家庭用品到个人卫生用品，从服装、包装到建筑材料，塑料制品出现在人类生活的方方面面，正是由于其使用的广泛性，自20世纪50年代被投入大规模生产以来,世界塑料产量呈现出了指数增长的趋势，由上世纪50年代的500万吨上升到2016年的3.22亿吨。
在享受塑料制品为生活增添便利的同时，人们也越来越意识到这种材料对环境的危害。据统计，目前全球约有1％的塑料废物直接排放到海洋环境中，其余大部分的塑料废物则排放到土壤和淡水中，其中的微粒颗粒则随着时间推移和外部环境作为主要或次要微塑料进入土壤环境中。微塑料作为一种持久性的污染物，越来越受到我们的关注。目前基于普遍的认知塑料颗粒有三种可能的毒性作用：其一是微塑料本身的化学毒性，其二是吸附在微塑料上的持久性有机污染物的释放，其三是微塑料添加剂的浸出，包括增塑剂、稳定剂、阻燃剂等。虽然关于土壤中微塑料的危害研究不多，但微塑料可以改变土壤的物理性质，进而影响植物生长。因此，植被土壤中微塑料的调查具有重要意义。
植被土壤中微塑料中成分复杂，含有大量的植物纤维和有机质，给小粒径微塑料的提取带来很大的困难。目前针对小粒径微塑料的筛分一般采用采样浮选分离法。但该方法分离不了出许多高密度塑料，例如PET，PVC等。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种土壤中微塑料的筛分装置，在短时间内有效提取土壤中的微塑料。
本发明还有一个目的是提供一种土壤中微塑料的筛分方法，该方法能够有效的提取土壤中微塑料，配以土壤中微塑料的筛分装置能够有效提高微塑料提取速度。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种土壤中微塑料的筛分装置，包括：
壳体；
双层淋洗组件，其设置在壳体内，所述双层淋洗组件包括上下串接设置的第一圆台和第二圆台，且第一圆台的侧面向其中心轴凹陷成弧形，第一圆台的下台面的直径小于第二圆台的上台面的直径；过渡柱，其设置在第一圆台和第二圆台之间，且过渡柱的长度小于第一圆台的高度的1/3，过渡柱的横截面直径小于第一圆台的下台面的直径；锥形腔，其倒置成型在第一圆台的上台面上，且锥形腔的上端开口与第一圆台的上台面圆周重叠分层槽；环形缓冲槽，其成型在第二圆台的上台面上，且环绕过渡柱的下端设置；环形槽的外圈与第二圆台的上台面圆周重叠设置；且环形缓冲槽的容积小于分层槽的容积；冲洗液箱，其成型在所述第二圆台内；冲洗液管Ⅰ，其一端连通至冲洗液箱的内腔，另一端连通至所述锥形腔；升降组件，其设置在所述双层淋洗组件下方，且升降组件的上端固定至第二圆台的下台面上；环形收集槽，其套设在所述升降组件的底部，且第二圆台的下台面的圆周投影入环形容纳槽的环形开口内；
分层槽，其为一倒置的锥形结构，所述分层槽内的容纳腔也呈倒置的锥形结构，所述分层槽设置在壳体内且靠近壳体内腔的顶部设置；盲孔Ⅰ和盲孔Ⅱ，其分别设置在分层槽的内侧面上，且靠近分层槽的容纳腔的底部设置；导水管Ⅰ，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导水管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅰ；导气管Ⅰ，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导气管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅱ；盲孔Ⅲ，其设置在分层槽的内侧面上，且靠近分层槽的容纳腔的顶部的开口设置；导油管Ⅰ，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导油管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅲ；引导圈，其自所述分层槽的上端边缘向斜下方延伸设置，以在引导圈和分层槽的外侧壁之间形成一环形容纳空间；所述双层淋洗组件通过锥形腔可拆卸的套设在所述分层槽的外侧，同时第一圆台的上台面圆周可拆卸的嵌入引导圈和分层槽的外侧壁之间的环形容纳空间内；
帽体，其内成型一朝向下方开设的腔体Ⅰ，且所述双层淋洗组件可拆卸的嵌入所述腔体Ⅰ内；所述腔体Ⅰ的顶部与所述分层槽的上端开口平齐；所述帽体的侧壁内设置有夹层，所述夹层内充入油；海绵层，其附着在所述腔体Ⅰ的侧壁上，以使得帽体可拆卸的套设在双层淋洗组件时，所述海绵层与双层淋洗组件的第一圆台侧壁和第二圆台侧壁相互抵触；导油管Ⅱ，其连通夹层和腔体Ⅰ的顶部，且所述导油管Ⅱ的油可渗入海绵层内；
直线轨道，其设置在所述壳体内，且靠近帽体设置；以及
弯折杆，其两端分别连接至所述帽体上和所述分层槽的开口上，所述弯折杆的中部通过滑块往复滑动设置在直线轨道上，以使得所述帽体或所述分层槽交替正对双层淋洗组件设置。
优选的是，还包括：
进液管，其设置在双层淋洗组件内，且进液管的一端连通至所述冲洗液箱，另一端延伸至所述第二圆台的下台面。
优选的是，所述环形槽的容积小于锥形腔的容积的1/4。
优选的是，所述第一圆台的高度H1与第二圆台的高度H2的关系为H1≤3/4H2。
优选的是，所述锥形槽的底部螺纹连接设置可启闭的盖体。
优选的是，弯折杆为“U”形结构，且弯折杆的两端分支成“爪”状，“爪”状结构分别固定在所述帽体上和所述分层槽的开口上。
一种土壤中微塑料的筛分方法，包括以下步骤：
步骤一，将土壤风干粉碎成粉状的样品，备用，其中，所述土壤中微塑料的筛分装置的分层槽和锥形腔分离设置；
步骤二，将样品置于所述分层槽的容纳腔内，且样品的上端面位于盲孔Ⅱ的下方；
步骤三，向分层槽内充水，当分层槽内水面上升至盲孔Ⅱ的上方且不外溢时，停止充水；
步骤四，向分层槽内通气至少30min，之后静置处理至分层槽内分层成水层和沉淀层；
步骤五，将双层淋洗件上升至嵌入所述帽体内，在所述双层淋洗件表面附着一层油膜，之后，将双层淋洗件下降至原位；启动滑块，将分层槽滑动至正对双层淋洗件的上方，之后，将双层淋洗组件上升至锥形腔套设在分层槽上；
步骤六，向分层槽内继续充水至分层槽内的水溢出量为容纳腔的容积的1/9～1/8时，停止充水；
步骤七，向分层槽内充入为容纳腔的容积的1/9～1/8的油后停止充入油，静置至少三分钟，之后继续充入为容纳腔的容积的1/6～1/5的水后停止；
步骤八，将双层淋洗组件下降脱离所述分层槽，之后向锥形腔内充入冲洗液至溢出，且冲洗液溢出的时间至少持续50s；
步骤九，环形收集槽内收集的带有微塑料的冲洗液集中挥发处理，获得提取的微塑料。
优选的是，所述步骤三中，充水量与样品体积的总量达到容纳腔的容积的3/4～5/6时停止充水。
优选的是，所述步骤二中，样品体积为容纳腔的容积的1/3-1/2。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供的土壤中微塑料的筛分方法，
步骤二中，样品的上端面位于盲孔Ⅱ的下方，使得出油口不被覆盖，便于后期出油吸附水层内残留的微塑料；
步骤三中，向分层槽内充水，充水同时通过水流搅拌冲洗分层槽内的样品，使其中的微塑料被浮选至水的表层；
通过步骤五，给双层淋洗组件的表面均匀粘附一层油膜，用于附着随水流出分层槽的微塑料，完成对样品中微塑料的初次浮选分离；待初次浮选分离之后，向分层槽内充入油，利用油滴在冲击力的作用下在水中自动旋转上浮的过程进一步吸附提取上层水中的微塑料，之后，通过再次充水并外溢的过程，将浮在水层上的油层冲出，进而对样品中的微塑料进行二次浮选分离；
待分层槽与双层淋洗组件分离之后，采用冲洗液对附着在双层淋洗组件表面的油膜及其上附着的微塑料进行冲洗并收集至环形收集槽内，进行微塑料的提取。
综上，本发明方法能够有效的提取土壤中微塑料，配以土壤中微塑料的筛分装置能够有效提高微塑料提取速度。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1根据本发明所述土壤中微塑料的筛分方法的流程图；
图2根据本发明一个实施例中所述土壤中微塑料的筛分装置的剖面结构示意图；
图3根据本发明一个实施例中分层槽的俯视结构示意图；
图4为图2中A部分的横截面的结构示意图；
图5根据本发明另一个实施例中所述淋洗组件的剖面结构示意图；
图6根据本发明一个实施例中弯折杆的两端与所述帽体和所述分层槽的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
如图2～4所示，一种土壤中微塑料的筛分装置，包括：
壳体100；
双层淋洗组件20，其设置在壳体内，所述双层淋洗组件包括上下串接设置的第一圆台201和第二圆台202，且第一圆台的侧面向其中心轴凹陷成弧形，第一圆台的下台面的直径小于第二圆台的上台面的直径；第一圆台和第二圆台串接，可增加粘附微塑料的面积，提高筛分提取效率；第一圆台的侧面向其中心轴凹陷成弧形，以在筛分过程中，对溢出的水或油的行程进行弧形缓冲，增加第一圆台的侧壁的附着力；过渡柱203，其设置在第一圆台和第二圆台之间，且过渡柱的长度小于第一圆台的高度的1/3，过渡柱的横截面直径小于第一圆台的下台面的直径；过渡柱用于连接第一圆台和第二圆台；锥形腔2011，其倒置成型在第一圆台的上台面上，且锥形腔的上端开口与第一圆台的上台面圆周重叠分层槽；环形缓冲槽2021，其成型在第二圆台的上台面上，且环绕过渡柱的下端设置；环形缓冲槽用于给溢出分层槽的水一个缓冲容纳的平台，使得之后溢出的油能够对水中的残存的微塑料进行再次提取，环形槽的外圈与第二圆台的上台面圆周重叠设置；且环形缓冲槽的容积小于分层槽的容积；冲洗液箱2022，其成型在所述第二圆台内；冲洗液管Ⅰ2023，其一端连通至冲洗液箱的内腔，另一端连通至所述锥形腔；升降组件30，其设置在所述双层淋洗组件下方，且升降组件的上端固定至第二圆台的下台面上；环形收集槽40，其套设在所述升降组件的底部，且第二圆台的下台面的圆周投影入环形容纳槽的环形开口内；
分层槽10，其为一倒置的锥形结构，所述分层槽内的容纳腔也呈倒置的锥形结构，所述分层槽设置在壳体内且靠近壳体内腔的顶部设置；盲孔Ⅰ101和盲孔Ⅱ102，其分别设置在分层槽的内侧面上，且靠近分层槽的容纳腔的底部设置；导水管Ⅰ103，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导水管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅰ；导气管Ⅰ104，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导气管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅱ；盲孔Ⅲ105，其设置在分层槽的内侧面上，且靠近分层槽的容纳腔的顶部的开口设置；导油管Ⅰ106，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导油管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅲ；引导圈107，其自所述分层槽的上端边缘向斜下方延伸设置，以在引导圈和分层槽的外侧壁之间形成一环形容纳空间；所述双层淋洗组件通过锥形腔可拆卸的套设在所述分层槽的外侧，同时第一圆台的上台面圆周可拆卸的嵌入引导圈和分层槽的外侧壁之间的环形容纳空间内；引导圈用于遮挡锥形腔与分层槽之间的缝隙，避免溢出的水或油流入锥形腔内，同时，还对上升套设在分层槽外侧的锥形腔起到限位的作用；引导圈的高度以能够遮挡锥形腔与分层槽之间的缝隙为宜；
帽体30，其内成型一朝向下方开设的腔体Ⅰ，且所述双层淋洗组件可拆卸的嵌入所述腔体Ⅰ内；所述腔体Ⅰ的顶部与所述分层槽的上端开口平齐；所述帽体的侧壁内设置有夹层301，所述夹层内充入油；海绵层302，其附着在所述腔体Ⅰ的侧壁上，以使得帽体可拆卸的套设在双层淋洗组件时，所述海绵层与双层淋洗组件的第一圆台侧壁和第二圆台侧壁相互抵触；导油管Ⅱ303，其连通夹层和腔体Ⅰ的顶部，且所述导油管Ⅱ的油可渗入海绵层内；通过帽体给双层淋洗件的表面附着油膜，均匀且操作简单，提高微塑料筛分效率，且可根据需要进行重复粘附油膜及筛分淋洗作业；
直线轨道40，其设置在所述壳体内，且靠近帽体设置；以及
弯折杆50，其两端分别连接至所述帽体上和所述分层槽的开口上，所述弯折杆的中部通过滑块501往复滑动设置在直线轨道上，以使得所述帽体或所述分层槽交替正对双层淋洗组件设置。比如：帽体的轴线Ⅰ与所述分层槽的轴线Ⅱ相互平行，且轴线Ⅰ与轴线Ⅱ之间的垂直距离与直线轨道的长度相对应，以最简单有效的方式实现对帽体和分层槽的限位，使其中一个正对双层淋洗组件，方便筛分、淋洗作业。
如图5所示，一个优选方案中，还包括：进液管2024，其设置在双层淋洗组件内，且进液管的一端连通至所述冲洗液箱，另一端延伸至所述第二圆台的下台面。
一个优选方案中，所述环形槽的容积小于锥形腔的容积的1/4。
一个优选方案中，所述第一圆台的高度H1与第二圆台的高度H2的关系为H1≤3/4H2。
一个优选方案中，所述锥形槽的底部螺纹连接设置可启闭的盖体。盖体可通过螺栓连接在锥形槽的底部，以方便去除其中处理过的样品，盖体的设置需使得锥形槽的结构整体保持倒置的锥形，满足双层淋洗组件套设在其上。
如图6所示，一个优选方案中，弯折杆为“U”形结构，且弯折杆的两端分支成“爪”状，“爪”状结构分别固定在所述帽体上和所述分层槽的开口上。“爪”状结构能对所述帽体和所述分层槽进行有效固定，且与分层槽的连接处可设置极细的金属杆固定，以减少与溢出分层槽的油或水的接触面积，以有效减小微塑料筛分误差。
采用上述土壤中微塑料的筛分装置进行土壤中微塑料浮选分离，(如图1所示)具体如下：
实施例2
一种土壤中微塑料的筛分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将土壤风干粉碎成粉状的样品100g，备用，其中，土壤中微塑料的筛分装置的分层槽和锥形腔分离设置；
步骤二，将样品置于所述分层槽的容纳腔内，且样品的上端面位于盲孔Ⅱ的下方；使得出油口不被覆盖，便于后期出油吸附水层内残留的微塑料；
步骤三，向分层槽内充水，当分层槽内水面上升至盲孔Ⅱ的上方且不外溢时，停止充水；向分层槽内充水，充水同时通过水流搅拌冲洗分层槽内的样品，使其中的微塑料被浮选筛分至水的表层；
步骤四，向分层槽内通气30min，之后静置处理至分层槽内分层成水层和沉淀层；
步骤五，将双层淋洗件上升至嵌入所述帽体内，在所述双层淋洗件表面附着一层油膜，之后，将双层淋洗件下降至原位；启动滑块，将分层槽滑动至正对双层淋洗件的上方，之后，将双层淋洗组件上升至锥形腔套设在分层槽上；
步骤六，向分层槽内继续充水至分层槽内的水溢出量为容纳腔的容积的1/9时，停止充水；通过步骤五，给双层淋洗组件的表面均匀粘附一层油膜，用于附着随水流出分层槽的微塑料，完成对样品中微塑料的初次筛分；
步骤七，向分层槽内充入为容纳腔的容积的1/9的油后停止充入油，静置至少三分钟，之后继续充入为容纳腔的容积的1/6的水后停止；待初次筛分之后，向分层槽内充入油，利用油滴在冲击力的作用下在水中自动旋转上浮的过程进一步吸附提取上层水中的微塑料，之后，通过再次充水并外溢的过程，将浮在水层上的油层冲出，进而对样品中的微塑料进行二次筛分；
步骤八，将双层淋洗组件下降脱离所述分层槽，之后向锥形腔内充入冲洗液至溢出，且冲洗液溢出的时间持续65s；
步骤九，环形收集槽内收集的带有微塑料的冲洗液集中挥发处理，获得提取的微塑料。
待分层槽与双层淋洗组件分离之后，采用冲洗液对附着在双层淋洗组件表面的油膜及其上附着的微塑料进行冲洗并收集至环形收集槽内，进行微塑料的提取，其中，冲洗液为可挥发的有机溶剂，比如，乙醇。
其中，所述步骤三中，充水量与样品体积的总量达到容纳腔的容积的17/24时停止充水。
所述步骤二中，样品体积为容纳腔的容积的5/12。
最终所得到的微塑料经统计总个数有273个(粒径在2mm-240μm)，总质量约为0.069g。
实施例3
一种土壤中微塑料的筛分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将土壤风干粉碎成粉状的样品100g，备用，其中，土壤中微塑料的筛分装置的分层槽和锥形腔分离设置；
步骤二，将样品置于所述分层槽的容纳腔内，且样品的上端面位于盲孔Ⅱ的下方；使得出油口不被覆盖，便于后期出油吸附水层内残留的微塑料；
步骤三，向分层槽内充水，当分层槽内水面上升至盲孔Ⅱ的上方且不外溢时，停止充水；向分层槽内充水，充水同时通过水流搅拌冲洗分层槽内的样品，使其中的微塑料被浮选筛分至水的表层；
步骤四，向分层槽内通气40min，之后静置处理至分层槽内分层成水层和沉淀层；
步骤五，将双层淋洗件上升至嵌入所述帽体内，在所述双层淋洗件表面附着一层油膜，之后，将双层淋洗件下降至原位；启动滑块，将分层槽滑动至正对双层淋洗件的上方，之后，将双层淋洗组件上升至锥形腔套设在分层槽上；
步骤六，向分层槽内继续充水至分层槽内的水溢出量为容纳腔的容积的1/9时，停止充水；通过步骤五，给双层淋洗组件的表面均匀粘附一层油膜，用于附着随水流出分层槽的微塑料，完成对样品中微塑料的初次筛分；
步骤七，向分层槽内充入为容纳腔的容积的1/9的油后停止充入油，静置至少三分钟，之后继续充入为容纳腔的容积的1/6的水后停止；待初次筛分之后，向分层槽内充入油，利用油滴在冲击力的作用下在水中自动旋转上浮的过程进一步吸附提取上层水中的微塑料，之后，通过再次充水并外溢的过程，将浮在水层上的油层冲出，进而对样品中的微塑料进行二次筛分；
步骤八，将双层淋洗组件下降脱离所述分层槽，之后向锥形腔内充入冲洗液至溢出，且冲洗液溢出的时间持续50s；
步骤九，环形收集槽内收集的带有微塑料的冲洗液集中挥发处理，获得提取的微塑料。
待分层槽与双层淋洗组件分离之后，采用冲洗液对附着在双层淋洗组件表面的油膜及其上附着的微塑料进行冲洗并收集至环形收集槽内，进行微塑料的提取，其中，冲洗液为可挥发的有机溶剂，比如，乙醇。
其中，所述步骤三中，充水量与样品体积的总量达到容纳腔的容积的3/4时停止充水。
所述步骤二中，样品体积为容纳腔的容积的1/3。
最终所得到的微塑料经统计总个数有309个(粒径在2.5mm-320μm)，总质量约为0.073g。
实施例4
一种土壤中微塑料的筛分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将土壤风干粉碎成粉状的样品100g，备用，其中，土壤中微塑料的筛分装置的分层槽和锥形腔分离设置；
步骤二，将样品置于所述分层槽的容纳腔内，且样品的上端面位于盲孔Ⅱ的下方；使得出油口不被覆盖，便于后期出油吸附水层内残留的微塑料；
步骤三，向分层槽内充水，当分层槽内水面上升至盲孔Ⅱ的上方且不外溢时，停止充水；向分层槽内充水，充水同时通过水流搅拌冲洗分层槽内的样品，使其中的微塑料被浮选筛分至水的表层；
步骤四，向分层槽内通气60min，之后静置处理至分层槽内分层成水层和沉淀层；
步骤五，将双层淋洗件上升至嵌入所述帽体内，在所述双层淋洗件表面附着一层油膜，之后，将双层淋洗件下降至原位；启动滑块，将分层槽滑动至正对双层淋洗件的上方，之后，将双层淋洗组件上升至锥形腔套设在分层槽上；
步骤六，向分层槽内继续充水至分层槽内的水溢出量为容纳腔的容积的1/8时，停止充水；通过步骤五，给双层淋洗组件的表面均匀粘附一层油膜，用于附着随水流出分层槽的微塑料，完成对样品中微塑料的初次筛分；
步骤七，向分层槽内充入为容纳腔的容积的1/8的油后停止充入油，静置至少三分钟，之后继续充入为容纳腔的容积的1/5的水后停止；待初次筛分之后，向分层槽内充入油，利用油滴在冲击力的作用下在水中自动旋转上浮的过程进一步吸附提取上层水中的微塑料，之后，通过再次充水并外溢的过程，将浮在水层上的油层冲出，进而对样品中的微塑料进行二次筛分；
步骤八，将双层淋洗组件下降脱离所述分层槽，之后向锥形腔内充入冲洗液至溢出，且冲洗液溢出的时间持续80s；
步骤九，环形收集槽内收集的带有微塑料的冲洗液集中挥发处理，获得提取的微塑料。
待分层槽与双层淋洗组件分离之后，采用冲洗液对附着在双层淋洗组件表面的油膜及其上附着的微塑料进行冲洗并收集至环形收集槽内，进行微塑料的提取，其中，冲洗液为可挥发的有机溶剂，比如，乙醇。
其中，所述步骤三中，充水量与样品体积的总量达到容纳腔的容积的5/6时停止充水。
所述步骤二中，样品体积为容纳腔的容积的1/2。
最终所得到的微塑料经统计总个数有221个(粒径在3mm-270μm)，总质量约为0.062g。
实施例5
在本实施例中，购买12目聚丙烯和8目聚乙烯、30目和200目的商品塑料聚乙烯、20目和200目的聚丙烯、40目和200目的聚苯乙烯，作为微塑料样品，采取本实施例2-4中经微塑料浮选分离后的沉淀层作为实验介质，将等量微塑料样品分别与经烘干粉碎处理的沉淀层混匀作为本实施例实验的土壤的样品Ⅱ，并分别采用实施例2-4的方法进行模拟实验，每种大小的商品塑料进行3次平行实验，取平均值作为平均回收率，平均回收率结果为73.4～99.3％，参见如下表1。
表1.商品塑料回收率测试结果
由表1可知：本发明方法对颗粒较小的微塑料的提取率明显优越于颗粒较大的微塑料，相对回收率较高。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种土壤中微塑料的筛分装置，其特征在于，包括：
壳体；
双层淋洗组件，其设置在壳体内，所述双层淋洗组件包括上下串接设置的第一圆台和第二圆台，且第一圆台的侧面向其中心轴凹陷成弧形，第一圆台的下台面的直径小于第二圆台的上台面的直径；过渡柱，其设置在第一圆台和第二圆台之间，且过渡柱的长度小于第一圆台的高度的1/3，过渡柱的横截面直径小于第一圆台的下台面的直径；锥形腔，其倒置成型在第一圆台的上台面上，且锥形腔的上端开口与第一圆台的上台面圆周重叠分层槽；环形缓冲槽，其成型在第二圆台的上台面上，且环绕过渡柱的下端设置；环形槽的外圈与第二圆台的上台面圆周重叠设置；且环形缓冲槽的容积小于分层槽的容积；冲洗液箱，其成型在所述第二圆台内；冲洗液管Ⅰ，其一端连通至冲洗液箱的内腔，另一端连通至所述锥形腔；升降组件，其设置在所述双层淋洗组件下方，且升降组件的上端固定至第二圆台的下台面上；环形收集槽，其套设在所述升降组件的底部，且第二圆台的下台面的圆周投影入环形容纳槽的环形开口内；
分层槽，其为一倒置的锥形结构，所述分层槽内的容纳腔也呈倒置的锥形结构，所述分层槽设置在壳体内且靠近壳体内腔的顶部设置；盲孔Ⅰ和盲孔Ⅱ，其分别设置在分层槽的内侧面上，且靠近分层槽的容纳腔的底部设置；导水管Ⅰ，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导水管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅰ；导气管Ⅰ，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导气管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅱ；盲孔Ⅲ，其设置在分层槽的内侧面上，且靠近分层槽的容纳腔的顶部的开口设置；导油管Ⅰ，其自分层槽的上端边缘延伸入分层槽的侧壁内，且导油管Ⅰ的下端开口连通至盲孔Ⅲ；引导圈，其自所述分层槽的上端边缘向斜下方延伸设置，以在引导圈和分层槽的外侧壁之间形成一环形容纳空间；所述双层淋洗组件通过锥形腔可拆卸的套设在所述分层槽的外侧，同时第一圆台的上台面圆周可拆卸的嵌入引导圈和分层槽的外侧壁之间的环形容纳空间内；
帽体，其内成型一朝向下方开设的腔体Ⅰ，且所述双层淋洗组件可拆卸的嵌入所述腔体Ⅰ内；所述腔体Ⅰ的顶部与所述分层槽的上端开口平齐；所述帽体的侧壁内设置有夹层，所述夹层内充入油；海绵层，其附着在所述腔体Ⅰ的侧壁上，以使得帽体可拆卸的套设在双层淋洗组件时，所述海绵层与双层淋洗组件的第一圆台侧壁和第二圆台侧壁相互抵触；导油管Ⅱ，其连通夹层和腔体Ⅰ的顶部，且所述导油管Ⅱ的油可渗入海绵层内；
直线轨道，其设置在所述壳体内，且靠近帽体设置；以及
弯折杆，其两端分别连接至所述帽体上和所述分层槽的开口上，所述弯折杆的中部通过滑块往复滑动设置在直线轨道上，以使得所述帽体或所述分层槽交替正对双层淋洗组件设置。
2.如权利要求1所述的土壤中微塑料的筛分装置，其特征在于，还包括：
进液管，其设置在双层淋洗组件内，且进液管的一端连通至所述冲洗液箱，另一端延伸至所述第二圆台的下台面。
3.如权利要求1所述的土壤中微塑料的筛分装置，其特征在于，所述环形槽的容积小于锥形腔的容积的1/4。
4.如权利要求1所述的土壤中微塑料的筛分装置，其特征在于，所述第一圆台的高度H1与第二圆台的高度H2的关系为H1≤3/4H2。
5.如权利要求1所述的土壤中微塑料的筛分装置，其特征在于，所述锥形槽的底部螺纹连接设置可启闭的盖体。
6.如权利要求1所述的土壤中微塑料的筛分装置，其特征在于，弯折杆为“U”形结构，且弯折杆的两端分支成“爪”状，“爪”状结构分别固定在所述帽体上和所述分层槽的开口上。
7.一种土壤中微塑料的筛分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将土壤风干粉碎成粉状的样品，备用，其中，如权利要求1-5任一项所述的土壤中微塑料的筛分装置的分层槽和锥形腔分离设置；
步骤二，将样品置于所述分层槽的容纳腔内，且样品的上端面位于盲孔Ⅱ的下方；
步骤三，向分层槽内充水，当分层槽内水面上升至盲孔Ⅱ的上方且不外溢时，停止充水；
步骤四，向分层槽内通气至少30min，之后静置处理至分层槽内分层成水层和沉淀层；
步骤五，将双层淋洗件上升至嵌入所述帽体内，在所述双层淋洗件表面附着一层油膜，之后，将双层淋洗件下降至原位；启动滑块，将分层槽滑动至正对双层淋洗件的上方，之后，将双层淋洗组件上升至锥形腔套设在分层槽上；
步骤六，向分层槽内继续充水至分层槽内的水溢出量为容纳腔的容积的1/9～1/8时，停止充水；
步骤七，向分层槽内充入为容纳腔的容积的1/9～1/8的油后停止充入油，静置至少三分钟，之后继续充入为容纳腔的容积的1/6～1/5的水后停止；
步骤八，将双层淋洗组件下降脱离所述分层槽，之后向锥形腔内充入冲洗液至溢出，且冲洗液溢出的时间至少持续50s；
步骤九，环形收集槽内收集的带有微塑料的冲洗液集中挥发处理，获得提取的微塑料。
8.如权利要求7所述的土壤中微塑料的筛分方法，其特征在于，所述步骤三中，充水量与样品体积的总量达到容纳腔的容积的3/4～5/6时停止充水。
9.如权利要求7所述的土壤中微塑料的筛分方法，其特征在于，所述步骤二中，样品体积为容纳腔的容积的1/3-1/2。
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