CN113218738A - 一种在河道水体微塑料富集和分离的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，采集实际河流水样，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置，过滤，取下过滤后的尼龙网保存；使用浮选液对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；将得到的冲洗液摇晃震荡，遮光静置,分层，将混合液滤出后，冲洗内壁，重复收集三次，抽滤，冲洗水系滤膜，得到混合液A；向混合液A中加入助剂、消解液，搅拌，遮光静置，得到消解好的混合液，离心，过滤，得到滤液，对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，抽滤；将抽滤得到的滤膜进行分析。本发明提出的方法具有分离富集浓缩微塑料的能力，解决了传统微塑料分离浮选方法操作繁琐，分离不净，回收率偏低的不足的效果。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种在河道水体微塑料富集和分离的方法。
背景技术
塑料具有轻便，耐用的特性，在上世纪50年代开始，塑料就开始广泛应用在制作、包装、建筑、电器、农业等行业，全球塑料需求激增。目前，全球塑料年产量已超过3亿吨。塑料的出现给人类生活带来了极大的方便，但同时也带来了严重的环境问题。因为全球的塑料回收率偏低，最高的塑料回收率也仅仅在50％左右。而塑料的管理不善，处置不当使得大量的塑料制品进入环境中。由于耐久性和抗降解性等优良性能，使其很难在自然条件下降解，能存在几十年至几百年不等。因而造成了严重的白色污染。
塑料制品给人类生活带来极大方便的同时，也便随着环境污染的日趋严重，从而引起人们广泛关注。大量暴露于自然界中的塑料制品会在一些列物理作用、生物降解、光降解等各种协同作用下逐渐分解成粒径＜5mm的小尺寸碎片，称为微塑料。在2004年Science首次报道报道微塑料开始，便引起越来越多的科研人员的关注；在人口密集地区存在着大量的微塑料来源，产生的微塑料会随着风、降水等方式进入河流生态系统中。由于微塑料体积小，比表面积大，具有疏水性，能在表面上吸附各种污染物，在环境中吸附了各种污染物的微塑料易进入生物体内造成生态系统健康的破坏。
然而由于微塑料颗粒尺寸小、难以观测，不易收集，因此，如何实现河流中微塑料的高效富集和分离，成为研究河流微塑料的首要问题。现有技术中，常用密度分离法来实现微塑料分离河流中微塑料与杂质的分离。实验室饱和NaCl溶液(密度为1.2g·cm-3)作为密度分离法的浮选液。但饱和NaCl溶液不能使高聚物全部脱离沉积物,在分离聚氯乙烯等高密度微塑料时会导致分析结果严重偏小。由于传统的根据密度分离原理的方法繁琐、操作麻烦且费事费力效率低。为此，研究员通过搭建简易分离装置，来实验水中微塑料的分离富集。例如Imhof等人设计出的分离装置<1mm的微塑料颗粒的回收率高达95.5％，虽然与传统方法相比，在一定程度上提高了微塑料的分离效率，但步骤仍然繁琐、耗时耗力、分离后仍不利于后续的鉴定。因此，设计出一种在河道水体微塑料富集和分离的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，
S1、采集实际河流水样，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置30-50min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，再使用尼龙网进行第二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存；
S2、使用浮选液对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S3、将装有得到的冲洗液容器放入到摇床中摇晃，遮光静置,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，抽滤，使用超纯水冲洗滤膜，得到混合液A；
S4、向混合液A中加入消解液，用充分搅拌，常温遮光静置，得到消解好的混合液；
S5、将消解好的混合液离心，离心后，过滤，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀后进行抽滤；
S6、将抽滤得到的滤膜进行分析。
进一步的，具体步骤如下，
S1、采集河水，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置30-50min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，过滤，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为4-5℃；
本申请在过滤的过程中加入了生物制剂，生物制剂中主要的成分是铜绿假单胞菌属的微生物菌种，该微生物菌种能够与水体中的微塑料相互吸附，在微塑料表面聚集，进而达到富集水体中的微塑料的效果，原因在于使用超纯水对内壁进行冲洗后，得到的混合液A中含有大量的微塑料，加入生物制剂后进行搅拌，使微生物菌种能够在均匀地分布在混合液A的体系中，进而能够使其与微塑料进行充分地接触，微生物菌种能够产生胞外多糖，这部分胞外多糖能够富集中的微塑料，进而使其体积增加产生沉淀，在通过过滤就能够轻易地将微塑料富集，并且能够将微塑料与水体中大多数的有机物进行分离，进而能够得到富集微塑料和微量有机物的溶液。
经过过滤后得到的微塑料表面有大量的微生物菌种，并且为了使铜绿假单胞菌属的微生物菌种进行充分利用，本申请加入了助剂，助剂主要的成分是由葡萄糖酸钙经过催化剂催化，再经过H2O2氧化后，进而能够得到阿拉伯糖，该阿拉伯糖能够刺激磷酸二酯酶的活性，进而能够使富集在微塑料表面的微生物菌种分散，在进行二次回收，进而能够保证物料的充分利用，降低污水的处理成本。
将得到的水体样品进行静置过滤，能够将水体样品中的泥沙、大型颗粒物滤出，利用生物制剂中微生物的胞外多糖的作用，能够将微塑料进行富集，进而达到富集微塑料，并将微塑料与水体样品中其它有机物分离的效果。加入生物制剂搅拌静置后，微塑料进行了聚集，经过过滤后得到含有微生物制剂、微塑料和少量有机物的溶液，本申请加入助剂一方面能够是微生物菌种与微塑料分离，另一方面能够分解少量的有机物，进而达到优异的富集和分离的目的。
S2、使用浮选液对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S3、将得到的冲洗液在150-160r/min下搅拌，搅拌时间为10-15min，用锡纸包裹遮光静置2-3h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.2-0.25μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S4、向混合液A中加入消解液，用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置10-12h，温度为20-40℃，得到消解好的混合液；
虽然在步骤S1中加入了助剂，助剂中含有H2O2，能够起到一定的去除有机物的作用，但是为了保护微生物存活，加入的H2O2的浓度较低，导致消除有机物并不完全，因此需要加入浓度更高的H2O2，进而能够保证微塑料充分地富集和分离。
S5、将消解好的混合液以4000-4500r/min离心，离心时间为5min，离心后，过滤，依次通过孔径为0.5mm、0.01mm、0.003mm的滤网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀后进行抽滤；
S6、将抽滤得到的滤膜进行分析。
进一步的，所述浮选液为碘化钠。
进一步的，所述消解液为质量百分比为30％的H2O2液，所述消解液与样品的质量比为9-11∶2。
进一步的，步骤S5中抽滤的具体步骤如下，
将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.21-0.23μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放置于干燥器中干燥3天。
进一步的，步骤S6的具体步骤如下，
①使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
②计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V (Ⅰ)
其中，n为经浮选，显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量，单位(个)；
V为单位实验样本的水样体积，单位为L。
进一步的，步骤S4使用的生物制剂为铜绿假单胞菌属菌种。
进一步的，所述助剂由葡糖糖酸钙和H2O2制备而成；
所述助剂加工步骤如下：
(1)将葡萄糖酸钙溶解，加入H2O2，加热，加入催化剂，搅拌加热，温度为90-95℃，过滤，得到上清液；
(2)继续向上清液中加入H2O2，搅拌，温度为40-42℃，过滤，得到助剂。
进一步的，步骤S5中，不同孔径的滤网，其孔径至上而下为0.5mm、0.01mm、0.003mm。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明提出一种利用浮选和离心相结合的方法对河道中微塑料颗粒进行分离的方法。先对样品进行浮选后再消解，是为了避免杂质被消解成更小颗粒的杂质，以至于在浮选中无法沉底，残留在上清液中，从而影响最终结果的精确度。为了提高分离度，分别前后进行分液和离心，使得密度较轻的物质能得以再一次的清洗和分离，提高了分离富集浓缩的能力，解决了传统微塑料分离浮选方法操作繁琐，分离不净，回收率偏低的不足。
本发明适用广泛，适用于所有的水样。通过不同孔径的筛网，可实现分离不同粒径的微塑料颗粒，并且适用于分离各种类型的微塑料。
本发明节约资源，经济，成本低，环境友好。本发明所用的浮选液和其他溶剂均无毒无害，所用浮选液均能循坏使用，且价格低廉。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例1在实验一中对滤膜进行分析得到的拉曼光谱示意图；
图2是本发明在实施例1在实验二中对滤膜进行分析得到的拉曼光谱示意图；
图3是本发明在实施例1在实验三中观测到的微塑料示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，具体步骤如下，
S1、将葡萄糖酸钙溶解，加入浓度为3％的H2O2，加热，加入催化剂，搅拌加热，温度为90℃，过滤，得到上清液，继续向上清液中加入浓度为3％的H2O2，搅拌，温度为40℃，过滤，得到助剂；
S2、采集实际河流2m的水样50L，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置30min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为4℃；
S3、使用碘化钠对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S4、将得到的冲洗液在150r/min下搅拌，搅拌时间为10min，用锡纸包裹遮光静置2h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.2μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S5、向混合液A中加入H2O2，H2O2与样品的质量比为9∶2用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置10-12h，温度为20℃，得到消解好的混合液；
S6、将消解好的混合液以4000r/min离心，离心时间为5min，离心后，依次通过0.5mm、0.01mm、0.003mm得滤网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀，装好布氏漏斗和抽滤瓶，打开真空泵，将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.21μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放入玻璃器皿中，置于干燥器中干燥3天；
S7、使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V
其中，n为显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量；
V为水样体积，单位为L。
实施例2
一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，具体步骤如下，
S1、将葡萄糖酸钙溶解，加入浓度为3％的H2O2，加热，加入催化剂，搅拌加热，温度为93℃，过滤，得到上清液，继续向上清液中加入浓度为3％的H2O2，搅拌，温度为41℃，过滤，得到助剂；
S2、采集实际河流2m的水样50L，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置40min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为4.5℃；
S3、使用碘化钠对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S4、将得到的冲洗液在155r/min下搅拌，搅拌时间为13min，用锡纸包裹遮光静置2.5h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.23μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S5、向混合液A中加入H2O2，H2O2与样品的质量比为10∶2用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置11h，温度为30℃，得到消解好的混合液；
S6、将消解好的混合液以4300r/min离心，离心时间为5min，离心后，依次通过0.5mm、0.01mm、0.003mm得滤网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀，装好布氏漏斗和抽滤瓶，打开真空泵，将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.22μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放入玻璃器皿中，置于干燥器中干燥3天；
S7、使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V
其中，n为显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量；
V为水样体积，单位为L。
实施例3
一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，具体步骤如下，
S1、将葡萄糖酸钙溶解，加入浓度为3％的H2O2，加热，加入催化剂，搅拌加热，温度为92℃，过滤，得到上清液，继续向上清液中加入浓度为3％的H2O2，搅拌，温度为41.3℃，过滤，得到助剂；
S2、采集实际河流2m的水样50L，放置沉淀，过滤，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为4-5℃；
S3、使用碘化钠对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S4、将得到的冲洗液在157r/min下搅拌，搅拌时间为12min，用锡纸包裹遮光静置2.3h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.24μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S5、向混合液A中加入H2O2，H2O2与样品的质量比为9.6∶2用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置10.8h，温度为34℃，得到消解好的混合液；
S6、将消解好的混合液以4358r/min离心，离心时间为5min，离心后，依次通过不同孔径的筛网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀，装好布氏漏斗和抽滤瓶，打开真空泵，将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.22μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放入玻璃器皿中，置于干燥器中干燥3天；
S7、使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V
其中，n为显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量；
V为水样体积，单位为L。
实施例4
一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，具体步骤如下，
S1、将葡萄糖酸钙溶解，加入浓度为3％的H2O2，加热，加入催化剂，搅拌加热，温度为95℃，过滤，得到上清液，继续向上清液中加入浓度为3％的H2O2，搅拌，温度为42℃，过滤，得到助剂；
S2、采集实际河流2m的水样50L，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置50min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为5℃；
S3、使用碘化钠对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S4、将得到的冲洗液在160r/min下搅拌，搅拌时间为15min，用锡纸包裹遮光静置2-3h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.25μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S5、向混合液A中加入H2O2，H2O2与样品的质量比为11∶2用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置12h，温度为40℃，得到消解好的混合液；
S6、将消解好的混合液以4500r/min离心，离心时间为5min，离心后，依次通过0.5mm、0.01mm、0.003mm得滤网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀，装好布氏漏斗和抽滤瓶，打开真空泵，将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.23μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放入玻璃器皿中，置于干燥器中干燥3天；
S7、使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V
其中，n为显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量；
V为水样体积，单位为L。
对比例1
一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，具体步骤如下，
S1、采集实际河流2m的水样50L，放置沉淀，过滤，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为5℃；
S2、使用碘化钠对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S3、将得到的冲洗液在160r/min下搅拌，搅拌时间为15min，用锡纸包裹遮光静置2-3h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.25μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S4、向混合液A中加入H2O2，H2O2与样品的质量比为11∶2用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置12h，温度为40℃，得到消解好的混合液；
S5、将消解好的混合液以4500r/min离心，离心时间为5min，离心后，依次通过0.5mm、0.01mm、0.003mm得滤网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀，装好布氏漏斗和抽滤瓶，打开真空泵，将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.23μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放入玻璃器皿中，置于干燥器中干燥3天；
S6、使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V
其中，n为显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量；
V为水样体积，单位为L。
对比例2
一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，步骤如下，具体步骤如下，
S1、将葡萄糖酸钙溶解，加入浓度为3％的H2O2，加热，加入催化剂，搅拌加热，温度为95℃，过滤，得到上清液，继续向上清液中加入浓度为3％的H2O2，搅拌，温度为42℃，过滤，得到助剂；
S2、采集实际河流2m的水样50L，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置50min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为5℃；
S3、使用氯化钠对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S4、将得到的冲洗液在160r/min下搅拌，搅拌时间为15min，用锡纸包裹遮光静置2-3h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.25μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S5、向混合液A中加入H2O2，H2O2与样品的质量比为11∶2用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置12h，温度为40℃，得到消解好的混合液；
S6、将消解好的混合液以4500r/min离心，离心时间为5min，离心后，依次通过0.5mm、0.01mm、0.003mm得滤网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀，装好布氏漏斗和抽滤瓶，打开真空泵，将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.23μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放入玻璃器皿中，置于干燥器中干燥3天；
S7、使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V
其中，n为显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量；
V为水样体积，单位为。
实验
以实施例4为对照设置对比例1、对比了2，其中对比例1中不加入生物制剂，对比例2中采用常规的氯化钠，进行对照实验。
实验一：使用抽水泵深入水下2米采集广东省东莞市某河流的水体样本50L，设置4组重复实验，分别取5L水样于4个250mL的锥形瓶中，再往锥形瓶中掺入粒径0.03～1mm的高聚物聚丙烯标准品(PP标准品)微塑料颗粒50粒，放入超声，得到实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2的水样，后续步骤相同，将干燥后的实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1、对比例2的滤膜在显微拉曼光谱仪下镜检，镜检结果见图1，计算得到PP塑料颗粒的产物数(颗)及回收率(％)，结果如下，
| 实验组 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 |
| 回收个数 | 47 | 48 | 47 | 49 | 32 | 35 |
| 回收率 | 94 | 96 | 94 | 98 | 64 | 70 |
表一
实验二：此实验为该富集分离方法对不同塑料材质回收率的情况，实验步骤与实验一基本相同，不同之处在于实验二中在设置高聚物聚丙烯(PP)的基础上，加入了聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯标准品(PE标准品)三种微塑料颗粒对照组，并且设置三组重复取平均值，镜检结果见图1，计算对三种材质微塑料的平均回收个数(颗)和平均回收率(％)，结果如下，
表二
实验三：进行浮选测试，使用100μm的聚氯乙烯(PVC)放入到饱和NaCl溶液组、ZnCl2溶液组、饱和CaCl2溶液组和饱和NaI组中，先摇床15分钟，然后遮光静置2h后观察其浮选，微塑料微观图见图3，结果如下，
表三
对表一进行分析得出结论，对比例1和对比例2对PP的回收个数和回收率相对于实施例1、实施例2、实施例3、实施例4较低，原因在于实施例1、实施例2、实施例3、实施例4中加入了微生物制剂，微生物制剂能够起到富集微塑料的作用，进而能够达到回收的目的，并且实施例1、实施例2、实施例3、实施例4中浮选剂选择使用了碘化钠，碘化钠比氯化钠具有更好的浮选效果，进而能够提高回收率。
对表二进行分析得出结论，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的富集方法能够适用于多种材质的微塑料的富集和回收。
对表三进行分析得出结论，在饱和NaCl溶液、ZnCl2溶液、饱和CaCl2溶液中，PVC颗粒全部下沉，在饱和NaI溶液中PVC颗粒全部上浮，使得实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的回收效果相较于对比例2更好。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：步骤如下，
S1、采集实际河流水样，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置30-50min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，再使用尼龙网进行第二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存；
S2、使用浮选液对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S3、将装有得到的冲洗液容器放入到摇床中摇晃，遮光静置,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，抽滤，使用超纯水冲洗滤膜，得到混合液A；
S4、向混合液A中加入消解液，用充分搅拌，常温遮光静置，得到消解好的混合液；
S5、将消解好的混合液离心，离心后，过滤，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀后进行抽滤；
S6、将抽滤得到的滤膜进行分析。
2.根据权利要求1所述的一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：具体步骤如下，
S1、采集河水，放置沉淀，过滤，加入生物制剂，搅拌均匀后放置30-50min，过滤，加入助剂，搅拌均匀后，过滤，再使用尼龙网进行二次过滤，取下过滤后的尼龙网保存，保存温度为4-5℃；
S2、使用浮选液对得到的尼龙网进行冲洗，得到冲洗液；
S3、将得到的冲洗液在150-160r/min下搅拌，搅拌时间为10-15min，用锡纸包裹遮光静置2-3h,待混合液分层后，将混合液滤出后，使用超纯水冲洗内壁，重复收集三次，使用孔径为0.2-0.25μm水系滤膜抽滤，使用超纯水冲洗水系滤膜，得到混合液A；
S4、向混合液A中加入消解液，用玻璃棒充分搅拌，常温遮光静置10-12h，温度为20-40℃，得到消解好的混合液；
S5、将消解好的混合液以4000-4500r/min离心，离心时间为5min，离心后，过滤，依次通过孔径为0.5mm、0.01mm、0.003mm的滤网，得到滤液，使用超纯水对筛网进行冲洗收集并与滤液混合，混合均匀后进行抽滤；
S6、将抽滤得到的滤膜进行分析。
3.根据权利要求2所述的一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：所述浮选液为碘化钠。
4.根据权利要求2所述的一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：所述消解液为质量百分比为30％的H2O2溶液，所述消解液与样品的质量比为9-11∶2。
5.根据权利要求2所述的一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：步骤S5中抽滤的具体步骤如下，
将洗脱下来的微塑料溶液和剩余滤液抽滤到0.21-0.23μm的水系滤膜中，抽滤完成后倒入超纯水继续抽滤，洗去残留在抽滤瓶壁上的微塑料，最后将滤膜放置于干燥器中干燥3天。
6.根据权利要求2所述的一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：步骤S6的具体步骤如下，
①使用显微拉曼光谱的高倍显微镜对滤膜进行检测，将得到的检测图谱与标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料，数量为n；
②计算水体中微塑料丰度：
水体中微塑料的丰度＝n/V
其中，n为显微拉曼光谱仪鉴定后微塑料的数量；
V为水样体积，单位为L。
7.根据权利要求2所述的一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：步骤S4使用的生物制剂为铜绿假单胞菌属菌种。
8.根据权利要求2所述的一种在河道水体微塑料富集和分离的方法，其特征在于：所述助剂由葡糖糖酸钙和H2O2制备而成；
所述H2O2的浓度为3％；
所述助剂加工步骤如下：
(1)将葡萄糖酸钙溶解，加入H2O2，加热，加入催化剂，搅拌加热，温度为90-95℃，过滤，得到上清液；
(2)继续向上清液中加入H2O2，搅拌，温度为40-42℃，过滤，得到助剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| 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 | ||
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Application publication date: 20210806 |