CN112924396A - 城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质 - Google Patents
城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112924396A CN112924396A CN202110118838.0A CN202110118838A CN112924396A CN 112924396 A CN112924396 A CN 112924396A CN 202110118838 A CN202110118838 A CN 202110118838A CN 112924396 A CN112924396 A CN 112924396A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- plastic
- module
- plastics
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 139
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 139
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 101
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 claims abstract description 81
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 54
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 45
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 30
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 27
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 23
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/34—Purifying; Cleaning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明属于湿地保护技术领域，公开了一种城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质，利用取样程序对湿地中的水进行均匀搅拌；利用主控机控制各个模块正常运行；利用样本过滤程序对收集的水样本进行过滤；利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心，去除固态物质中的残留水，收集离心机内的固态物质；利用显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，得到微塑料的来源。本发明实现水样中的微塑料的获取；通过微塑料的显微图像的获取实现对微塑料的初步分类，操作简单，能够实现有效判定，对城市湿地中微塑料治理提供途径。
Description
技术领域
本发明属于湿地保护技术领域，尤其涉及一种城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质。
背景技术
目前：湿地是陆地与水域全年或间歇地杯水淹没的土地，是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带是一种复杂的生态系统。塑料及其制品由于其轻便、弹性好和耐用等特性已广泛应用在工业、农业及日常生活中。我国是世界上最大的塑料生产国和消费国，并且是产生海洋塑料垃圾最多的国家。塑料产品的广泛使用势必会造成大量的塑料垃圾进入到城市湿地中。直径小于5mm的微塑料是倍受国际关注的新型环境污染物，由于微塑料的持久性和普遍性，具有很高的迁移性，微塑料已经在城市湿地中普遍存在。我国关于微塑料的监测更多集中于海洋中，进行城市湿地中微塑料监测数据还很匮乏；并且进行城市湿地微塑料监测没有进行来源溯及，进行治理较困难。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：我国关于微塑料的监测更多集中于海洋中，进行城市湿地中微塑料监测数据还很匮乏；并且进行城市湿地微塑料监测没有进行来源溯及，进行治理较困难。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质。
本发明是这样实现的，一种城市湿地环境中微塑料来源的判定系统，所述城市湿地环境中微塑料来源的判定系统包括：
取样模块、样本过滤模块、超滤模块、中央控制模块、离心模块、低温干燥模块、显微图像采集模块、微塑料分类模块、成分分析模块、数据库构建模块、光谱信息对比模块、微塑料种类确定模块；
取样模块，与中央控制模块连接，用于通过取样程序对湿地中的水进行均匀搅拌，并使用试管取搅匀的湿地水，作为城市湿地环境中微塑料来源判定的水样本；
样本过滤模块，与中央控制模块连接，用于通过样本过滤程序对收集的水样本进行过滤，滤除水样本中粒径大于5mm的杂质，得到含有微塑料的待测定水样；
超滤模块，与中央控制模块连接，用于通过0.05mm的超滤膜进行含有微塑料的待测定水样的过滤，滤除粒径小于0.05mm的水，收集超滤膜上方的固态物质；
中央控制模块，与取样模块、样本过滤模块、超滤模块、离心模块、低温干燥模块、显微图像采集模块、微塑料分类模块、成分分析模块、数据库构建模块、光谱信息对比模块、微塑料种类确定模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；
离心模块，与中央控制模块连接，用于通过离心机对注入离心机的固态物质进行离心，去除固态物质中的残留水，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质；
低温干燥模块，与中央控制模块连接，用于通过低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，蒸干水分，得到微塑料；
显微图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；
微塑料分类模块，与中央控制模块连接，用于通过微塑料分类程序依据微塑料显微图像进行分类，按照不同颜色、不同形态将微塑料分为不同类别；所述颜色包括白色、黑色、透明色、红色、黄色、蓝色，所述形态包括纤维状、颗粒状；
成分分析模块，与中央控制模块连接，用于通过光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，得到微塑料成分分析结果；
数据库构建模块，与中央控制模块连接，用于通过数据库构建程序进行微塑料信息数据库的构建，所述微塑料信息数据库中包括微塑料种类以及对应的光谱信息；
光谱信息对比模块，与中央控制模块连接，用于通过光谱信息对比程序进行微塑料成分分析结果与微塑料信息数据库中光谱信息的对比，得到相同的光谱信息；
微塑料种类确定模块，与中央控制模块连接，用于通过微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，即水样中微塑料的种类，得到微塑料的来源。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述城市湿地环境中微塑料来源的判定系统的城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法包括以下步骤：
步骤一，通过取样模块利用取样程序对湿地中的水进行均匀搅拌，并使用试管取搅匀的湿地水，作为城市湿地环境中微塑料来源判定的水样本；通过中央控制模块利用主控机控制各个模块正常运行；
步骤二，通过样本过滤模块利用样本过滤程序对收集的水样本进行过滤，滤除水样本中粒径大于5mm的杂质，得到含有微塑料的待测定水样；通过超滤模块利用0.05mm的超滤膜进行含有微塑料的待测定水样的过滤，滤除粒径小于0.05mm的水，收集超滤膜上方的固态物质；
步骤三，通过离心模块利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心，去除固态物质中的残留水，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质；通过低温干燥模块利用低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，蒸干水分，得到微塑料；
步骤四，通过显微图像采集模块利用显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；
步骤五，通过微塑料分类模块利用微塑料分类程序依据微塑料显微图像进行分类，按照不同颜色、不同形态将微塑料分为不同类别；所述颜色包括白色、黑色、透明色、红色、黄色、蓝色，所述形态包括纤维状、颗粒状；
步骤六，通过成分分析模块利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，得到微塑料成分分析结果；
步骤七，通过数据库构建模块利用数据库构建程序进行微塑料信息数据库的构建，所述微塑料信息数据库中包括微塑料种类以及对应的光谱信息；通过光谱信息对比模块：利用光谱信息对比程序进行微塑料成分分析结果与微塑料信息数据库中光谱信息的对比，得到相同的光谱信息；
步骤八，通过微塑料种类确定模块利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，即水样中微塑料的种类，得到微塑料的来源。
进一步，步骤一中，所述水样本为悬浊液。
进一步，步骤三中，所述通过离心模块利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心，包括：
(1)对离心机进行清理，并将固态物质注入离心机中；
(2)设定离心转速为600～900r/min，开启离心机，进行2～5min离心，得到初次离心产物；
(3)设定离心转速为1000～1200r/min进行再次离心，再次离心的时间为10～15min；
(4)再次离心结束后，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质。
进一步，步骤三中，所述通过低温干燥模块利用低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，包括：
(1)对干燥箱进行清理并灭菌；
(2)将减水后的固态物质置于干燥箱中；
(3)设定干燥温度为25～30℃，干燥时间为1～3h，进行预干燥；
(4)预干燥结束后，设定干燥温度为20～40℃，干燥时间为2～5h，进行再次干燥，得到干燥产物。
进一步，步骤四中，所述微塑料显微图像的分辨率为1.0μm。
进一步，步骤六中，所述光谱分析仪为激光拉曼光谱仪。
进一步，步骤六中，所述通过成分分析模块利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，包括：
(1)使用激光拉曼光谱仪产生激发光束的激发光源；
(2)激发光路，将激发光束导向微塑料样品，产生拉曼散射光；
(3)收集拉曼散射光的散射光收集光路；
(4)接收各检测频率或子频段的拉曼散射光信号并转换成电信号进行分析；
(5)收集拉曼散射光，形成拉曼散射光谱。
进一步，所述各检测频率或子频段的拉曼散射光信号是使用色散装置形成。
进一步，步骤八中，所述通过微塑料种类确定模块利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，包括：进行数据库中光谱信息对应的微塑料种类的关联。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过对城市湿地中的水样进行采集，对水样进行过滤、离心以及干燥等操作，实现水样中的微塑料的获取；通过微塑料的显微图像的获取实现对微塑料的初步分类，并通过光谱分析进行精细分类，得到的分类结果更准确，进行微塑料的种类确定的准确性更好。本发明的城市湿地环境中微塑料来源的判定方法操作简单，能够实现有效判定，对城市湿地中微塑料治理提供途径。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的城市湿地环境中微塑料来源的判定系统结构框图。
图2是本发明实施例提供的城市湿地环境中微塑料来源的判定方法流程图。
图3是本发明实施例提供的通过离心模块利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心流程图。
图4是本发明实施例提供的通过低温干燥模块利用低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥流程图。
图5是本发明实施例提供的通过成分分析模块利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析流程图。
图1中：1、取样模块；2、样本过滤模块；3、超滤模块；4、中央控制模块；5、离心模块；6、低温干燥模块；7、显微图像采集模块；8、微塑料分类模块；9、成分分析模块；10、数据库构建模块；11、光谱信息对比模块；12、微塑料种类确定模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的城市湿地环境中微塑料来源的判定系统包括：
取样模块1、样本过滤模块2、超滤模块3、中央控制模块4、离心模块5、低温干燥模块6、显微图像采集模块7、微塑料分类模块8、成分分析模块9、数据库构建模块10、光谱信息对比模块11、微塑料种类确定模块12；
取样模块1，与中央控制模块4连接，用于通过取样程序对湿地中的水进行均匀搅拌，并使用试管取搅匀的湿地水，作为城市湿地环境中微塑料来源判定的水样本；
样本过滤模块2，与中央控制模块4连接，用于通过样本过滤程序对收集的水样本进行过滤，滤除水样本中粒径大于5mm的杂质，得到含有微塑料的待测定水样；
超滤模块3，与中央控制模块4连接，用于通过0.05mm的超滤膜进行含有微塑料的待测定水样的过滤，滤除粒径小于0.05mm的水，收集超滤膜上方的固态物质；
中央控制模块4，与取样模块1、样本过滤模块2、超滤模块3、离心模块5、低温干燥模块6、显微图像采集模块7、微塑料分类模块8、成分分析模块9、数据库构建模块10、光谱信息对比模块11、微塑料种类确定模块12连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；
离心模块5，与中央控制模块4连接，用于通过离心机对注入离心机的固态物质进行离心，去除固态物质中的残留水，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质；
低温干燥模块6，与中央控制模块4连接，用于通过低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，蒸干水分，得到微塑料；
显微图像采集模块7，与中央控制模块4连接，用于通过显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；
微塑料分类模块8，与中央控制模块4连接，用于通过微塑料分类程序依据微塑料显微图像进行分类，按照不同颜色、不同形态将微塑料分为不同类别；所述颜色包括白色、黑色、透明色、红色、黄色、蓝色，所述形态包括纤维状、颗粒状；
成分分析模块9，与中央控制模块4连接，用于通过光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，得到微塑料成分分析结果；
数据库构建模块10，与中央控制模块4连接，用于通过数据库构建程序进行微塑料信息数据库的构建，所述微塑料信息数据库中包括微塑料种类以及对应的光谱信息；
光谱信息对比模块11，与中央控制模块4连接，用于通过光谱信息对比程序进行微塑料成分分析结果与微塑料信息数据库中光谱信息的对比，得到相同的光谱信息；
微塑料种类确定模块12，与中央控制模块4连接，用于通过微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，即水样中微塑料的种类，得到微塑料的来源。
如图2所示，本发明实施例提供的城市湿地环境中微塑料来源的判定方法包括以下步骤：
S101，通过取样模块利用取样程序对湿地中的水进行均匀搅拌，并使用试管取搅匀的湿地水，作为城市湿地环境中微塑料来源判定的水样本；通过中央控制模块利用主控机控制各个模块正常运行；
S102，通过样本过滤模块利用样本过滤程序对收集的水样本进行过滤，滤除水样本中粒径大于5mm的杂质，得到含有微塑料的待测定水样；通过超滤模块利用0.05mm的超滤膜进行含有微塑料的待测定水样的过滤，滤除粒径小于0.05mm的水，收集超滤膜上方的固态物质；
S103，通过离心模块利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心，去除固态物质中的残留水，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质；通过低温干燥模块利用低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，蒸干水分，得到微塑料；
S104，通过显微图像采集模块利用显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；
S105，通过微塑料分类模块利用微塑料分类程序依据微塑料显微图像进行分类，按照不同颜色、不同形态将微塑料分为不同类别；所述颜色包括白色、黑色、透明色、红色、黄色、蓝色，所述形态包括纤维状、颗粒状；
S106，通过成分分析模块利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，得到微塑料成分分析结果；
S107，通过数据库构建模块利用数据库构建程序进行微塑料信息数据库的构建，所述微塑料信息数据库中包括微塑料种类以及对应的光谱信息；通过光谱信息对比模块利用光谱信息对比程序进行微塑料成分分析结果与微塑料信息数据库中光谱信息的对比，得到相同的光谱信息；
S108，通过微塑料种类确定模块利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，即水样中微塑料的种类，得到微塑料的来源。
步骤S101中，本发明实施例提供的水样本为悬浊液。
如图3所示，步骤S103中，本发明实施例提供的通过离心模块利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心，包括：
S201，对离心机进行清理，并将固态物质注入离心机中；
S202，设定离心转速为600～900r/min，开启离心机，进行2～5min离心，得到初次离心产物；
S203，设定离心转速为1000～1200r/min进行再次离心，再次离心的时间为10～15min；
S204，再次离心结束后，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质。
如图4所示，步骤S103中，本发明实施例提供的通过低温干燥模块利用低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，包括：
S301，对干燥箱进行清理并灭菌；
S302，将减水后的固态物质置于干燥箱中；
S303，设定干燥温度为25～30℃，干燥时间为1～3h，进行预干燥；
S304，预干燥结束后，设定干燥温度为20～40℃，干燥时间为2～5h，进行再次干燥，得到干燥产物。
步骤S104中，本发明实施例提供的微塑料显微图像的分辨率为1.0μm。
步骤S106中，本发明实施例提供的光谱分析仪为激光拉曼光谱仪。
如图5所示，步骤S106中，本发明实施例提供的通过成分分析模块利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，包括：
S401，使用激光拉曼光谱仪产生激发光束的激发光源；
S402，激发光路，将激发光束导向微塑料样品，产生拉曼散射光；
S403，收集拉曼散射光的散射光收集光路；
S404，接收各检测频率或子频段的拉曼散射光信号并转换成电信号进行分析；
S405，收集拉曼散射光，形成拉曼散射光谱。
本发明实施例提供的各检测频率或子频段的拉曼散射光信号是使用色散装置形成。
步骤S108中，本发明实施例提供的通过微塑料种类确定模块利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，包括：进行数据库中光谱信息对应的微塑料种类的关联。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，其特征在于，所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法包括：
步骤一，利用取样程序对湿地中的水进行均匀搅拌，并使用试管取搅匀的湿地水，作为城市湿地环境中微塑料来源判定的水样本；利用主控机控制各个模块正常运行；
步骤二，利用样本过滤程序对收集的水样本进行过滤，滤除水样本中粒径大于5mm的杂质，得到含有微塑料的待测定水样；利用0.05mm的超滤膜进行含有微塑料的待测定水样的过滤，滤除粒径小于0.05mm的水，收集超滤膜上方的固态物质；
步骤三，利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心，去除固态物质中的残留水，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质；通过低温干燥模块利用低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，蒸干水分，得到微塑料；
所述利用离心机对注入离心机的固态物质进行离心包括：对离心机进行清理，并将固态物质注入离心机中；设定离心转速为600～900r/min，开启离心机，进行2～5min离心，得到初次离心产物；设定离心转速为1000～1200r/min进行再次离心，再次离心的时间为10～15min；再次离心结束后，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质；
步骤四，利用显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；
步骤五，利用微塑料分类程序依据微塑料显微图像进行分类，按照不同颜色、不同形态将微塑料分为不同类别；所述颜色包括白色、黑色、透明色、红色、黄色、蓝色，所述形态包括纤维状、颗粒状；
步骤六，利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，得到微塑料成分分析结果；
步骤七，利用数据库构建程序进行微塑料信息数据库的构建，所述微塑料信息数据库中包括微塑料种类以及对应的光谱信息；利用光谱信息对比程序进行微塑料成分分析结果与微塑料信息数据库中光谱信息的对比，得到相同的光谱信息；
步骤八，利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，即水样中微塑料的种类，得到微塑料的来源。
2.如权利要求1所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，其特征在于，步骤一中，所述水样本为悬浊液。
3.如权利要求1所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，其特征在于，步骤三中，所述通过低温干燥模块利用低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，包括：
(1)对干燥箱进行清理并灭菌；
(2)将减水后的固态物质置于干燥箱中；
(3)设定干燥温度为25～30℃，干燥时间为1～3h，进行预干燥；
(4)预干燥结束后，设定干燥温度为20～40℃，干燥时间为2～5h，进行再次干燥，得到干燥产物。
4.如权利要求1所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，其特征在于，步骤四中，所述微塑料显微图像的分辨率为1.0μm。
5.如权利要求1所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，其特征在于，步骤六中，所述光谱分析仪为激光拉曼光谱仪。
6.如权利要求1所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，其特征在于，步骤六中，所述通过成分分析模块利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，包括：
(1)使用激光拉曼光谱仪产生激发光束的激发光源；
(2)激发光路，将激发光束导向微塑料样品，产生拉曼散射光；
(3)收集拉曼散射光的散射光收集光路；
(4)接收各检测频率或子频段的拉曼散射光信号并转换成电信号进行分析；
(5)收集拉曼散射光，形成拉曼散射光谱；
所述各检测频率或子频段的拉曼散射光信号是使用色散装置形成。
7.如权利要求1所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法，其特征在于，步骤八中，所述通过微塑料种类确定模块利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，包括：进行数据库中光谱信息对应的微塑料种类的关联。
8.一种城市湿地环境中微塑料来源的判定系统，其特征在于，所述城市湿地环境中微塑料来源的判定系统包括：
取样模块，与中央控制模块连接，用于通过取样程序对湿地中的水进行均匀搅拌，并使用试管取搅匀的湿地水，作为城市湿地环境中微塑料来源判定的水样本；
样本过滤模块，与中央控制模块连接，用于通过样本过滤程序对收集的水样本进行过滤，滤除水样本中粒径大于5mm的杂质，得到含有微塑料的待测定水样；
超滤模块，与中央控制模块连接，用于通过0.05mm的超滤膜进行含有微塑料的待测定水样的过滤，滤除粒径小于0.05mm的水，收集超滤膜上方的固态物质；
中央控制模块，与取样模块、样本过滤模块、超滤模块、离心模块、低温干燥模块、显微图像采集模块、微塑料分类模块、成分分析模块、数据库构建模块、光谱信息对比模块、微塑料种类确定模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；
离心模块，与中央控制模块连接，用于通过离心机对注入离心机的固态物质进行离心，去除固态物质中的残留水，收集离心机内的固态物质，即减水后的固态物质；
低温干燥模块，与中央控制模块连接，用于通过低温干燥机对减水后的固态物质进行低温干燥，蒸干水分，得到微塑料；
显微图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；
微塑料分类模块，与中央控制模块连接，用于通过微塑料分类程序依据微塑料显微图像进行分类，按照不同颜色、不同形态将微塑料分为不同类别；所述颜色包括白色、黑色、透明色、红色、黄色、蓝色，所述形态包括纤维状、颗粒状；
成分分析模块，与中央控制模块连接，用于通过光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，得到微塑料成分分析结果；
数据库构建模块，与中央控制模块连接，用于通过数据库构建程序进行微塑料信息数据库的构建，所述微塑料信息数据库中包括微塑料种类以及对应的光谱信息；
光谱信息对比模块，与中央控制模块连接，用于通过光谱信息对比程序进行微塑料成分分析结果与微塑料信息数据库中光谱信息的对比，得到相同的光谱信息；
微塑料种类确定模块，与中央控制模块连接，用于通过微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，即水样中微塑料的种类，得到微塑料的来源。
9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～7任意一项所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～7任意一项所述城市湿地环境中微塑料来源的判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110118838.0A CN112924396A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110118838.0A CN112924396A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112924396A true CN112924396A (zh) | 2021-06-08 |
Family
ID=76167997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110118838.0A Pending CN112924396A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112924396A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110646334A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-03 | 华东理工大学 | 一种水样中小尺寸微塑料的快速分析方法 |
| CN111257315A (zh) * | 2020-02-10 | 2020-06-09 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 一种海洋环境中微塑料来源的判定方法 |
| CN111474132A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-31 | 浙江省海洋水产研究所 | 水体中微塑料含量的快速检测方法及应用 |
| KR102248625B1 (ko) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | 한국광기술원 | 미세 플라스틱 검출을 위한 시료 처리장치 및 방법 |
| CN113533239A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-10-22 | 肖宇 | 一种饮用水中微塑料污染物的分析方法 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110118838.0A patent/CN112924396A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110646334A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-03 | 华东理工大学 | 一种水样中小尺寸微塑料的快速分析方法 |
| KR102248625B1 (ko) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | 한국광기술원 | 미세 플라스틱 검출을 위한 시료 처리장치 및 방법 |
| CN111257315A (zh) * | 2020-02-10 | 2020-06-09 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 一种海洋环境中微塑料来源的判定方法 |
| CN111474132A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-31 | 浙江省海洋水产研究所 | 水体中微塑料含量的快速检测方法及应用 |
| CN113533239A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-10-22 | 肖宇 | 一种饮用水中微塑料污染物的分析方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘振中: ""微塑料在水中的检测与鉴别方法研究"", 《环境科学与技术》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jin-Feng et al. | Separation and identification of microplastics in digestive system of bivalves | |
| Holt et al. | Principles and methods for automated palynology | |
| CN101933650B (zh) | 引入近红外光谱技术的烟草异物剔除装置及其剔除方法 | |
| CN110646334B (zh) | 一种水样中小尺寸微塑料的快速分析方法 | |
| RU2602158C2 (ru) | Способ регулирования "макростиков" в процессе переработки и изготовления бумаги или санитарно-бытовых бумаг с использованием целлюлозы вторичной переработки | |
| CN101403602B (zh) | 嵌入式高速在线机器视觉检测方法及装置 | |
| CN110108629A (zh) | 一种日化品中微塑料颗粒的检测方法 | |
| JP2000501829A (ja) | 画像解析用の多スペクトル分割 | |
| CN104655580B (zh) | 一种快速测定溶解浆中的α‑纤维素含量的方法 | |
| CN112924396A (zh) | 城市湿地环境中微塑料来源的判定方法、系统、终端、介质 | |
| CN117783012B (zh) | 一种化妆品色素快速测定方法及装置 | |
| CN112213178A (zh) | 一种浅河区域沉积物中微塑料的检测方法 | |
| WO2017210973A1 (zh) | 造纸浆液中颗粒状胶粘物的图像获取系统和方法 | |
| Takahashi et al. | Multimodal image and spectral feature learning for efficient analysis of water-suspended particles | |
| CN113640084B (zh) | 一种农田土壤微塑料的检测方法 | |
| CN2646709Y (zh) | 一种实时观测凝胶电泳的设备 | |
| CN208140527U (zh) | 一种旋转式铁谱仪谱片图像采集系统 | |
| CN215695987U (zh) | 一种复合红外色选光学系统及色选机 | |
| Liu et al. | Visual detection of microplastics using Raman spectroscopic imaging | |
| CN209878548U (zh) | 颗粒检测装置 | |
| Ikuta et al. | Automatic classification of hemp and cotton in digital macro photography using VGG-16 for nondestructive paper analysis | |
| CN113533239A (zh) | 一种饮用水中微塑料污染物的分析方法 | |
| CN118603960A (zh) | 一种鉴定水产养殖废水中小粒级微塑料的方法 | |
| CN114619591B (zh) | 一种高分子材料再生过程中的分拣工艺 | |
| CN117483266A (zh) | 塑料材质检测系统、方法、装置、设备及存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210608 |