一种在水体中制取、分离微塑料的研究装置的制作方法

本发明涉及一种制取分离、微塑料的研究装置，尤其是涉及水体中一种制取微塑料和分离微塑料的研究方法。

背景技术：

微塑料是近年来新兴的环境问题，引起了各界的广泛关注。微塑料，是指直径小于5毫米的塑料颗粒，是造成水体污染的主要影响因素之一。由于微塑料的体积小，因此，微塑料在水体中很容易进入生物体内并造成危害，如今，微塑料的分布区域已遍及地球各个角落，从近岸河口区域到大洋，从赤道海域到南北极，从海洋的表层到大洋的超深渊带，人类都发现了它的踪迹，微塑料现已广泛存在于全球水域，多种生物体内均发现了它的存在，而人类很可能在不知情的情况下食用受污染的水产品。

据统计，全球每年有1000万—2000万吨的塑料垃圾进入海洋，随时间的流逝，老化破碎成不计其数的微塑料存在于水体中，能够存在数百年时间。如何在水体中快速降解塑料，使之成为微塑料，便于研究其特性，缓解环境压力，针对性的提出处理方法，是研究者应该思考的问题。

技术实现要素：

本发明的首要目的是提供一种能够在水体中快速制取微塑料的研究装置。

本发明的另一目的在于对微塑料进行分离使其便于研究。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种在水体中制取、分离微塑料的研究装置，依次包括制样箱、氙灯、防老化灯罩、四片扇叶、进料盒、透明方形进水管、收集盒、透明方形出水管，进料盒包括固体进样口、粉末进样口、混合进样口，收集盒中包括有膜支架、纳滤膜、微滤膜、普通滤膜；其特征在于，所述制样箱是密闭的箱体，所述氙灯和防老化灯罩置于箱体内部上方，氙灯用于模拟太阳光照，且防老化灯罩罩在氙灯外面，所述进料盒安装于箱体外表面上方，固体样品能从进料盒的固体进样口加入到制样箱中，粉末能从进料盒的粉末进样口加入到制样箱中，混合料能从进料盒的混合进样口加入到制样箱中；四片扇叶设置于箱体底部，四片扇叶能通电旋转用于模拟水浪冲击，所述收集盒上连透明方形进水管、下接透明方形出水管，可拆卸清洗，所述收集盒由上到下依序等间距设有三个卡槽，三个膜支架分别能置于收集盒内部的三个等间距的卡槽中，可移动方便取出，所述纳滤膜、微滤膜、普通滤膜能分别置于收集盒内部的三个膜支架上，便于分离微塑料。

所述制样箱内部上下均设有卡槽，所述氙灯和防老化灯罩通过卡槽置于箱体内部上方内侧，所述四片扇叶通过卡槽能稳定置于箱体底部且能通电旋转。

所述制样箱表面上方通过卡槽置放有包括固体进样口，粉末进样口，混合进样口的进料盒。

所述制样箱下方有一个接口，能将所述透明方形进水管上部与所述制样箱连接，下部与收集盒相连接。

所述的收集盒内部有三个等间距的卡槽，能将三个所述的膜支架分别置于其中，将所述的孔径为1nm的纳滤膜、孔径为0.1-10µm的微滤膜、普通滤膜分别置于所述的膜支架中，所述的收集盒外接所述的透明方形出水管。

所述的制样箱、进料盒、扇叶、收集盒、膜支架是采用不锈钢材质制作的，所述的透明方形进水管和透明方形出水管是采用塑料材质制作的。

本发明上述的一种在水体中制取、分离微塑料的研究装置用于制取微塑料和分离微塑料的研究方法，包括如下步骤：

（1）将纯水注到制样箱的3/4高度，同时打开四片扇叶，使其旋转，模拟水浪冲击，对制样箱进行洗涤，反复冲洗三次，打开透明方形进水管和透明方形出水管，便于水流出；

（2）关闭透明方形进水管和透明方形出水管，将大块塑料或纺织物通过固体进样口输送进入制样箱，同时打开氙灯，模拟太阳光照，设置温度为60℃，辐射强度在340nm处为0.51W/m²，时间为180min；

（3）光照时间到后，将孔径为1nm的纳滤膜安装于膜支架上，将膜支架装入收集盒的上方，依次将孔径为0.1-10µm的微滤膜、普通滤膜置于膜支架上，依次装入收集盒内，打开透明方形进水管和透明方形出水管；

（4）取下三个膜支架，将里面的膜取出，在室温下保存好，拿到实验室，进行下一步处理。

与现有技术相比：本发明具有以下有益效果：（1）可模拟水体中对大块塑料或纺织物的老化形成微塑料的过程；（2）对制成的微塑料易取得对其进行分析；（3）操作方便、效率高可重复使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要地介绍：

图1为本发明是一种制取分离微塑料的研究装置的示意图；

图2为本发明中所用的进料盒，其中包含固体进样口，粉末进样口，混合进样口的示意图；

图3为本发明中所使用的四片扇叶示意图；

图4为本发明中所使用的收集盒示意图；

图5为本发明中所使用的膜支架示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如附图所示，本发明提供一种在水体中制取、分离微塑料的研究装置，依次包括制样箱1、氙灯2、防老化灯罩3、四片扇叶4、进料盒5、透明方形进水管9、收集盒10、透明方形出水管15，进料盒5包括固体进样口6、粉末进样口7、混合进样口8，收集盒10中包括膜支架14，纳滤膜11、微滤膜12、普通滤膜13。其特征在于，所述制样箱1是密闭的箱体，所述氙灯2和防老化灯罩3置于箱体内部上方，且防老化灯罩3罩在氙灯2外面，所述进料盒5安装于箱体外表面上方，四片扇叶4设置于箱体底部，所述收集盒10上连透明方形进水管9、下接透明方形出水管15，可拆卸清洗，所述收集盒10由上到下依序等间距设有三个卡槽，三个膜支架14分别置于收集盒内部的三个等间距的卡槽中，可移动方便取出，所述纳滤膜11、微滤膜12、普通滤膜13分别置于三个等间距的膜支架14上，便于分离微塑料。

所述制样箱1内部上下均设有卡槽，所述氙灯2和防老化灯罩3通过卡槽置于箱体内部上方内侧，所述四片扇叶4通过卡槽可稳定与箱体底部，四片扇叶4能通电旋转。

所述制样箱1表面上方通过卡槽置放有包括固体进样口6，粉末进样口7，混合进样口8的进料盒5，固体样品（如大块塑料或纺织物等）能从进料盒5的固体进样口6加入到制样箱1中，而粉末可以从进料盒5的粉末进样口7加入到制样箱1中，混合料则可以从进料盒5的混合进样口8加入到制样箱1中。

所述制样箱1下方通过一个接口与透明方形进水管9上部连接，透明方形进水管9下部与所述的收集盒10相连接。

所述的收集盒10内部有三个等间距的卡槽，可将所述的膜支架14置于其中，将所述的孔径尺寸为1nm的纳滤膜、孔径为0.1-10µm的微滤膜、普通滤膜置于所述的三个膜支架14中，所述的收集盒10外接所述的透明方形出水管15。

所述的制样箱1、进料盒5、扇叶4、收集盒10、膜支架14都属于不锈钢材质，所述的透明方形进水管和透明方形出水管都属于塑料材质。

本发明的工作原理为：

（1）本实施例中，将纯水注满制样箱1的3/4，同时打开四片扇叶4，使其旋转，模拟水浪冲击，对制样箱1进行洗涤，反复冲洗三次，打开透明方形进水管9和透明方形出水管15，便于水流出；

（2）本实施例中，关闭透明方形进水管9和透明方形出水管15，将大块塑料或纺织物通过固体进样口6进入制样箱1，同时打开氙灯2，模拟太阳光照，设置温度为60℃，辐射强度在340nm处为0.51W/m²，时间为180min；

（3）本实施例中，时间到了，将孔径为1nm的纳滤膜11安装于膜支架14上，将膜支架装入收集盒10的上方，依次将微滤膜12（孔径为0.1-10µm)、普通滤膜13置于膜支架14上，依次装入收集盒10内，打开透明方形进水管9和透明方形出水管15；

（4）本实施例中，取下三个膜支架14，将里面的膜取出，在室温下保存好，拿到实验室，进行下一步处理。

此外，本实施例中，包括制样箱1、进料盒5、扇叶4、收集盒10、膜支架14都属于不锈钢材质。