空气中微塑料浓度检测装置和方法
【专利摘要】一种空气中微塑料浓度检测装置，包括玻璃超纯水罐、玻璃洗气装置、玻璃过滤装置、空气抽气泵；所述玻璃超纯水罐和玻璃洗气装置通过玻璃管相通连接，在所述玻璃超纯水罐和玻璃洗气装置之间的玻璃管上安装有第一阀门；所述玻璃洗气装置的下部与玻璃过滤装置的上部通过玻璃管相通连接，在所述玻璃洗气装置与玻璃过滤装置之间的玻璃管上安装有第二阀门；所述玻璃洗气装置、玻璃过滤装置、空气抽气泵通过玻璃管相同连接，在连接玻璃洗气装置的玻璃管上安装有气体流量计，在靠近相通连接的三根玻璃管的交界处安装有第三阀门和第四阀门。通过空气抽气泵抽气的方法计算抽取空气体积，在显微镜下统计微塑料的数量，即可检测出采集空气中微塑料的浓度。
【专利说明】
空气中微塑料浓度检测装置和方法
技术领域
[0001]本发明涉及环境净化处理领域，尤其涉及一种空气中微塑料浓度检测装置。
【背景技术】
[0002]微塑料一词由Thompson et al.在2004年于Science杂志发表的关于海洋水体和沉积物中的塑料碎片研究论文中被第一次引入。虽然研究者依据塑料个体的尺寸给予微塑料不同的定义，但是微塑料被更多地定义为:直径小于5mm的塑料颗粒。由于微塑料污染具有全球性、广泛性的特点，近些年来从国外到国内开始了大量对于海洋新型污染物一一微塑料的研究，该问题引起了各国政府、媒体和研究者的关注。
[0003]Yang et al.2015在中国的食用盐中发现食盐中也含有微塑料颗粒，同样塑料作为人类陆地上制造的有机聚合物，小颗粒的微塑料作为微小个体(<5_)，同时具有空气悬浮颗粒物的特性，会因气流运动带到空气中去，对人的呼吸系统造成伤害。然而目前专门对于这种微型塑料颗粒在空气中的浓度的检测方法较为缺失。
[0004]微塑料污染问题属于全球性的污染问题，它在空气中分布范围广、浓度数量级较小，目前我国尚缺失有效的浓度检测装置。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种空气中微塑料浓度检测装置和流程方法，用来检测各地空气中的微塑料浓度。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明提供了一种空气中微塑料浓度检测装置，包括玻璃超纯水罐、玻璃洗气装置、玻璃过滤装置、空气抽气栗。
[0008]所述玻璃超纯水罐和玻璃洗气装置通过玻璃管相通连接，在所述玻璃超纯水罐和玻璃洗气装置之间的玻璃管上安装有第一阀门，所述第一阀门靠近玻璃洗气装置安装。
[0009]所述玻璃洗气装置的下部与玻璃过滤装置的上部通过玻璃管相通连接，在所述玻璃洗气装置与玻璃过滤装置之间的玻璃管上安装有第二阀门，所述第二阀门靠近玻璃洗气装置安装。
[0010]所述玻璃洗气装置、玻璃过滤装置、空气抽气栗通过玻璃管相同连接，在连接玻璃洗气装置的玻璃管上安装有气体流量计，在靠近相通连接的三根玻璃管的交界处安装有第三阀门和第四阀门，所述第三阀门安装在连接玻璃洗气装置的玻璃管上，所述第四阀门安装在连接玻璃过滤装置的玻璃管上。
[0011 ]上述的空气中微塑料浓度检测装置，其中，还包括:玻璃纤维滤纸，所述玻璃纤维滤纸设置在玻璃过滤装置内。
[0012]上述的空气中微塑料浓度检测装置，其中，所述玻璃纤维滤纸直径为47mm，滤膜孔径为0.7um。
[0013]上述的空气中微塑料浓度检测装置，其中，还包括:在玻璃洗气装置上端设置一进气罩，所述进气罩内设置有进气管，所述进气管的内径为5mm。
[0014]本发明还提供了一种空气中微塑料浓度检测方法，采用上述的空气中微塑料浓度检测装置进行检测，至少包括以下步骤:
[0015]步骤I，打开第一阀门，关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门，让玻璃超纯水罐里的超纯水通过玻璃管流入玻璃洗气装置中，当玻璃洗气装置中超纯水的液面高度到达200ml处时，关闭第一阀门。
[0016]步骤2，保持第一阀门、第二阀门、第四阀门处于关闭状态，打开第三阀门，将接上电的空气抽气栗打开，进行抽气，抽气前后读出空气流量计的读数Vl，V2，抽气体积= V2-Vl0
[0017]步骤3，关闭第三阀门，保持第一阀门处于关闭状态，在玻璃过滤装置中放置干净的滤膜孔径为0.7um玻璃纤维滤纸，打开第二阀门和第四阀门，使玻璃洗气装置中含有微塑料的超纯水进入到玻璃过滤装置中，通过空气抽气栗产生的负压，流出的超纯水快速在玻璃过滤装置中过滤完毕。
[0018]步骤4，过滤完毕后，关闭第二阀门，打开第一阀门，让超纯水重新到达玻璃洗气装置的200ml刻度线处，再关闭第一阀门，打开第二阀门，使干净的超纯水冲洗玻璃洗气装置和玻璃管中可能附着残留的微塑料，继续进入玻璃过滤装置中过滤。
[0019]步骤5，将玻璃过滤装置中过滤后的玻璃纤维滤纸放置在干净的玻璃培养皿中，经过干净的密闭烘箱烘干，在体式显微镜下观察并挑出疑似的微塑料颗粒，将疑似微塑料颗粒用笔在显微镜下圈出送至显微红外光谱仪检测确认，确定后的微塑料颗粒数量记为N。
[0020]步骤6，最后计算空气中微塑料浓度，空气中微塑料浓度=N/(V2-V1)。
[0021]上述的空气中微塑料浓度检测方法，其中，所述步骤2中，所述空气抽气栗抽气的时间为4-6小时。
[0022]上述的空气中微塑料浓度检测方法，其中，所述步骤5中，所述烘箱烘干温度为55°C，烘干时间为1-2小时。
[0023]综上所述，本发明提供的微塑料浓度检测装置高效、可靠，解决了目前市场上空气中微塑料浓度检测装置缺失的状况，为空气中微塑料浓度检测提供了可靠的解决方案。
【附图说明】
[0024]图1是本发明空气中微塑料浓度检测装置的结构示意图；
[0025]图2是本发明空气中微塑料浓度检测方法的流程图；
[0026]图3是本发明的空气检测中到的微塑料的示意图。
[0027]附图标记:
[0028]I玻璃超纯水罐
[0029]2玻璃洗气装置
[0030]3玻璃过滤装置
[0031]4空气抽气栗
[0032]5第一阀门
[0033]6 第二阀门
[0034]7气体流量计
[0035]8第三阀门
[0036]9第四阀门
[0037]10玻璃纤维滤纸
[0038]11进气罩
[0039]12进气管。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细介绍。
[0041]请参见图1，本发明提供了一种空气中微塑料浓度检测装置，用来检测各地空气中的微塑料浓度。空气中微塑料浓度检测装置包括玻璃超纯水罐1、玻璃洗气装置2、玻璃过滤装置3、空气抽气栗4，空气抽气栗4的最大负压为75mmHg。
[0042]在玻璃过滤装置3内设置有直径为47mm、滤膜孔径为0.7um的玻璃纤维滤纸10。在玻璃洗气装置2上端设置一进气罩11，进气罩11内设置有进气管12，进气管12的内径为5mm，目的为了让定义为5mm以下的塑料颗粒能进入到玻璃洗气装置2中。
[0043]玻璃超纯水罐I和玻璃洗气装置2通过玻璃管相通连接，在玻璃超纯水罐I和玻璃洗气装置2之间的玻璃管上安装有第一阀门5，第一阀门5安装在靠近玻璃洗气装置2的左侧。
[0044]玻璃洗气装置2的下部与玻璃过滤装置3的上部通过玻璃管相通连接，在玻璃洗气装置与玻璃过滤装置3之间的玻璃管上安装有第二阀门6，第二阀门6安装在靠近玻璃洗气装置2的右侧。
[0045]玻璃洗气装置2、玻璃过滤装置3、空气抽气栗4通过玻璃管相同连接，在连接玻璃洗气装置2的玻璃管上安装有气体流量计7，在靠近相通连接的三根玻璃管的交界处安装有第三阀门8和第四阀门9，第三阀门8安装在连接玻璃洗气装置2的玻璃管上，第四阀门9安装在连接玻璃过滤装置3的玻璃管上。
[0046]本发明的滤纸采用玻璃纤维材质，整套装置的玻璃超纯水罐1、玻璃洗气装置2、玻璃过滤装置3、玻璃管、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门8、第四阀门9、进气罩11、进气管12都采用玻璃制成，避免自身材质污染样本。
[0047]本发明还提供了一种空气中微塑料浓度检测方法，采用上述的空气中微塑料浓度检测装置进行检测，至少包括以下步骤:
[0048]步骤I，打开第一阀门5，关闭第二阀门6、第三阀门8、第四阀门9，让玻璃超纯水罐I里的超纯水通过玻璃管流入玻璃洗气装置2中，当玻璃洗气装置2中超纯水的液面高度到达200ml处时，关闭第一阀门5。
[0049]步骤2，保持第一阀门5、第二阀门6、第四阀门9处于关闭状态，打开第三阀门8，将接上电的空气抽气栗4打开，进行4-6小时的抽气，抽气前后读出空气流量计的读数Vl，V2，抽气体积= V2-V1。这样空气中含有微塑料的颗粒物质便会滞留在玻璃洗气装置2的超纯水中。
[0050]步骤3，关闭第三阀门8，保持第一阀门5处于关闭状态，在玻璃过滤装置3中放置干净的滤膜孔径为0.7um玻璃纤维滤纸，打开第二阀门6和第四阀门9，使玻璃洗气装置2中含有微塑料的超纯水进入到玻璃过滤装置3中，通过空气抽气栗4产生的负压，流出的超纯水快速在玻璃过滤装置3中过滤完毕。
[0051 ]步骤4，过滤完毕后，关闭第二阀门6，打开第一阀门5，让超纯水重新到达玻璃洗气装置2的200ml刻度线处，再关闭第一阀门5，打开第二阀门6，使干净的超纯水冲洗玻璃洗气装置2和玻璃管中可能附着残留的微塑料，继续进入玻璃过滤装置3中过滤。
[0052]步骤5，将玻璃过滤装置3中过滤后的玻璃纤维滤纸10放置在干净的玻璃培养皿中，经过干净的密闭烘箱烘干，烘箱烘干温度为55 0C，烘干时间为1-2小时，避免塑料颗粒因高温熔化。在(7.3120倍)体式显微镜下观察并挑出疑似的微塑料颗粒，将疑似微塑料颗粒用笔在显微镜下圈出送至显微红外光谱仪检测确认，确定后的微塑料颗粒数量记为N。
[0053]步骤6，最后计算空气中微塑料浓度，空气中微塑料浓度=N/(V2-V1)。
[0054]综上所述，本发明提供的微塑料浓度检测装置高效、可靠，解决了目前市场上空气中微塑料浓度检测装置缺失的状况，为空气中微塑料浓度检测提供了可靠的解决方案。
[0055]以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
【主权项】
1.一种空气中微塑料浓度检测装置，其特征在于，包括玻璃超纯水罐、玻璃洗气装置、玻璃过滤装置、空气抽气栗； 所述玻璃超纯水罐和玻璃洗气装置通过玻璃管相通连接，在所述玻璃超纯水罐和玻璃洗气装置之间的玻璃管上安装有第一阀门，所述第一阀门靠近玻璃洗气装置安装； 所述玻璃洗气装置的下部与玻璃过滤装置的上部通过玻璃管相通连接，在所述玻璃洗气装置与玻璃过滤装置之间的玻璃管上安装有第二阀门，所述第二阀门靠近玻璃洗气装置安装； 所述玻璃洗气装置、玻璃过滤装置、空气抽气栗通过玻璃管相同连接，在连接玻璃洗气装置的玻璃管上安装有气体流量计，在靠近相通连接的三根玻璃管的交界处安装有第三阀门和第四阀门，所述第三阀门安装在连接玻璃洗气装置的玻璃管上，所述第四阀门安装在连接玻璃过滤装置的玻璃管上。2.根据权利要求1所述的空气中微塑料浓度检测装置，其特征在于，还包括:玻璃纤维滤纸，所述玻璃纤维滤纸设置在玻璃过滤装置内。3.根据权利要求2所述的空气中微塑料浓度检测装置，其特征在于，所述玻璃纤维滤纸直径为47mm，滤膜孔径为0.7um。4.根据权利要求1所述的空气中微塑料浓度检测装置，其特征在于，还包括:在玻璃洗气装置上端设置一进气罩，所述进气罩内设置有进气管，所述进气管的内径为5mm。5.—种空气中微塑料浓度检测方法，其特征在于，采用权利要求1?4任意所述的空气中微塑料浓度检测装置进行检测，至少包括以下步骤: 步骤I，打开第一阀门，关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门，让玻璃超纯水罐里的超纯水通过玻璃管流入玻璃洗气装置中，当玻璃洗气装置中超纯水的液面高度到达200ml处时，关闭第一阀门； 步骤2，保持第一阀门、第二阀门、第四阀门处于关闭状态，打开第三阀门，将接上电的空气抽气栗打开，进行抽气，抽气前后读出空气流量计的读数Vl，V2，抽气体积= V2-V1; 步骤3，关闭第三阀门，保持第一阀门处于关闭状态，在玻璃过滤装置中放置干净的滤膜孔径为0.7um玻璃纤维滤纸，打开第二阀门和第四阀门，使玻璃洗气装置中含有微塑料的超纯水进入到玻璃过滤装置中，通过空气抽气栗产生的负压，流出的超纯水快速在玻璃过滤装置中过滤完毕； 步骤4，过滤完毕后，关闭第二阀门，打开第一阀门，让超纯水重新到达玻璃洗气装置的200ml刻度线处，再关闭第一阀门，打开第二阀门，使干净的超纯水冲洗玻璃洗气装置和玻璃管中可能附着残留的微塑料，继续进入玻璃过滤装置中过滤； 步骤5，将玻璃过滤装置中过滤后的玻璃纤维滤纸放置在干净的玻璃培养皿中，经过干净的密闭烘箱烘干，在体式显微镜下观察并挑出疑似的微塑料颗粒，将疑似微塑料颗粒用笔在显微镜下圈出送至显微红外光谱仪检测确认，确定后的微塑料颗粒数量记为N; 步骤6，最后计算空气中微塑料浓度，空气中微塑料浓度= N/(V2-V1)。6.根据权利要求5所述的空气中微塑料浓度检测方法，其特征在于，所述步骤2中，所述空气抽气栗抽气的时间为4-6小时。7.根据权利要求5所述的空气中微塑料浓度检测方法，其特征在于，所述步骤5中，所述烘箱烘干温度为55 °C，烘干时间为1-2小时。
【文档编号】G01N15/06GK105891081SQ201610498760
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】江沛霖, 李道季, 叶娉娉
【申请人】华东师范大学