一种提取微生物塑料的装置

1.本实用新型涉及微塑料提取装置，更具体地，公开了一种提取微生物塑料的装置。


背景技术：

2.塑料的过度使用导致每年至少有300万吨的塑料产生并进入环境中，对生态和食物链安全造成威胁，而其降解后产生的微塑料作为一种新型污染物同时引发了社会的广泛关注。微塑料是指直径小于5mm的塑料，据统计，目前土壤中的微塑料含量已经超过了海洋系统，每年从海洋释放到陆地中的微塑料重量是海洋的4
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23倍。土壤微塑料的种类繁多，有聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)、聚酰胺(pa)、聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)和聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，此外微塑料的形状也丰富多样，有颗粒、碎片、微粒、纤维、泡沫等各种。研究表明，微塑料在土壤中广泛分布且含量巨大，其含量高达2.2x104～6.9x105个/kg，且81.7％的颗粒大小在10～100mum，此外，微塑料还会从表层迁移到深层土壤中并对土壤造成持久性的危害。
3.目前提取土壤微塑料的流程主要是：筛分——去除有机质——提取。在筛分步骤主要是利用由大到小孔径的金属网筛对土壤样品进行筛分，目的是在移除大块颗粒和大于5mm塑料，对于大块土壤团聚体，通常还会在筛分前对整个土壤样品进行能量值为60j/ml的超声处理；在有机质去除步骤，通常会添加化学试剂或者酶进行消解处理，主要的化学试剂除了h2o2外还有以hno3、hcl、hclo4为代表的酸类和以naoh、koh为代表的碱类，而酶主要有蛋白酶k、脂肪酶、纤维素酶等，不仅如此也有静电处理的方法；在微塑料的提取步骤通常采用的是密度悬浮法，主要原理是利用比塑料密度大的饱和盐溶液将微塑料从消解处理后的溶液中筛选出来，常用的溶液有nacl、zncl2、nai溶液等。
4.结合体视显微镜及红外光谱显微镜，上述方法目前主要用于土壤微塑料的形态和类型的分布规律研究，但随着研究的深入发现，微塑料可作为有害病原微生物及耐药基因的载体，为抵抗外界不利因素，某些特定的微生物还会在微塑料表面形成一层生物膜，从而加剧了对土壤环境的危害，因此后续应该更专注于土壤微塑料表面微生物及生物膜相关的研究进而对微塑料在土壤环境的风险进行准确评估。然而上述方法是在破坏微塑料表面吸附物的情况下对微塑料进行提取，酸、碱、氧化试剂消解以及高浓度饱和盐溶液的悬浮会直接杀死表面吸附的微生物并破坏其dna结构，导致无法对微塑料表面吸附微生物群落结构及功能的研究，也不利于后续对土壤微塑料表面吸附微生物所携带的耐药基因以及形成的生物膜进行研究。不仅如此，超声处理也会在一定程度上导致土壤微塑料表面吸附的微生物的脱落。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术在提取微塑料的装置中，容易导致为塑料表面的微生物结构的缺陷，提供一种提取微生物塑料的装置，该装置在提取微塑料的同时，还不会破坏塑料表面的微生物和生物膜。
6.本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：
7.一种提取微生物塑料的装置，其特征在于，包括筛选组件、涡旋震荡组件、抽滤组件，所述涡旋震荡组件用于涡旋震荡，所述筛选组件包括承载组件和筛选器皿，所述筛选器皿包括从上到下依次设置的第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网和玻璃皿，所述第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网的孔径依次减小，所述承载组件包括绕轴和依次套设在绕轴上的两个，或者两个以上的承载台，所述第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网和玻璃皿均可以放置在每个承载台内，所述抽滤组件用于将筛选后的液体样品进行抽滤。
8.上述装置的使用过程为：
9.s1、将承载台通过绕轴套管套在绕轴上，再将第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网和玻璃皿依次从上倒下放入各个承载台内，然后将整个筛选组件置于支撑平台上，调整支撑平台和减震垫之间的距离，使得筛选组件稳固在支撑平台和减震垫之间；
10.s2、将含有微塑料的土壤放进第一层金属筛网中，启动涡旋震荡仪，震荡频率为1200rpm/min，震荡时间为20min，转动第二金属筛网和第三金属筛网、玻璃皿所在的承载台，将落入第二金属筛网、第三金属筛网的筛过物取出倒入玻璃皿中，将玻璃皿取出，加入0.1％mgso4·
7h2o溶液后，上浮的物体即为表面吸附有微生物的土壤微塑料；
11.s3、将s2加入溶液后的液体倒入抽滤组件内，液体经过抽滤组件，滤膜上的即为带微生物的土壤微塑料。
12.优选地，所述涡旋震荡组件上设有可发生震荡的支撑平台、位于支撑平台两侧的支撑柱，所述支撑柱上套设有减震垫，所述减震垫能够沿着支撑柱上下移动，每个所述支撑柱上还设有调节高度的旋钮。
13.本实用新型中，涡旋震荡组件的作用是涡旋震荡，现有技术的涡旋震荡组件也可用于本实用新型。
14.优选地，所述承载台外侧壁上设有绕轴套管，所述绕轴套管套设于绕轴上，并可绕着绕轴转动；如此涉及，可以方便将承载台绕着绕轴旋转到合适的位置，以便于往承载台中放入金属筛网或者玻璃皿，也方便放入土壤样品，或者取出筛选后的样品。
15.优选地，所述绕轴上均匀设置有多个环状凸起，承载台套在绕轴上之后，绕轴套管刚好位于相邻两个环状凸起之间，从而起到稳固的作用，避免涡旋震荡过程中金属筛网或者玻璃皿晃动。
16.本实用新型中，绕轴的高度小于或者等于所有承载台的高度，以使得在涡旋震荡时，支撑平台固定筛选组件的底端，减震垫固定筛选组件的顶端，避免涡旋震荡过程中筛选组件晃动。
17.优选地，所述绕轴的两端设有可拆卸连接的吸盘，便于固定绕轴两端，固定时，绕轴的底端固定于支撑平台上，绕轴的顶端固定于减震垫上。
18.优选地，所述第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网的孔径分别为5mm、2mm、250um。
19.优选地，所述抽滤组件8包括抽滤泵、抽滤筒，抽滤筒上设有滤膜，所述滤膜的孔径为10um。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
21.本实用新型提供了一种提取微生物塑料的装置，其特征在于，包括筛选组件、涡旋震荡组件、抽滤组件，所述筛选组件包括承载组件和筛选器皿，所述筛选器皿包括从上到下依次设置的第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网和玻璃皿，所述第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网的孔径依次减小，所述承载组件包括绕轴和依次套设在绕轴上的两个，或者两个以上的承载台，所述第一金属筛网、第二金属筛网、第三金属筛网和玻璃皿均可以放置在每个承载台内。
22.上述装置结构简单，能快速轻松的获得带有微生物的微塑料，利用上述装置处理后的微塑料表面微生物dna浓度为30ng/μl。说明该装置可以在分离微塑料的基础上获得有微生物吸附的土壤微塑料，便于后续对土壤微塑料表面微生物耐药性及其生物膜构成的研究。
附图说明
23.图1为本实用新型一种实施方式的微生物塑料的提取装置的整体结构示意图；
24.图2为图1所述提取器皿与绕轴的结构示意图；
25.附图标记：1
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第一金属筛网；2
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第二金属筛网；3
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第三金属筛网；4
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玻璃皿；5
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旋钮；6
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减震垫；7
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支撑平台；8
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抽滤组件；9
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绕轴；10
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绕轴套管；11
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承载台；12
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环状凸起。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
27.实施例1
28.本实施例提供了一种提取微生物塑料的装置，包括筛选组件、涡旋震荡组件、抽滤组件，所述筛选组件包括承载组件和筛选器皿，所述筛选器皿包括从上到下依次设置的第一金属筛网1、第二金属筛网2、第三金属筛网3和玻璃皿4，所述第一金属筛网1、第二金属筛网2和第三金属筛网3的孔径依次减小，所述承载组件包括绕轴9和依次套设在绕轴9上的两个，或者两个以上的承载台11，所述第一金属筛网1、第二金属筛网2、第三金属筛网3和玻璃皿4均可以放置在每个承载台11内。
29.具体的，所述每个承载台11通过位于承载台11外侧壁的绕轴套管10依次套设在绕轴9上，为了固定承载台11，绕轴9上均匀设置有多个环状凸起12，承载台11套在绕轴9上之后，绕轴套管10刚好位于相邻两个环状凸起12之间。
30.本实施例中，第一金属筛网1、第二金属筛网2、第三金属筛网3的孔径分别为5mm、2mm、250um，玻璃皿4的规格为90mm，抽滤组件8中含有抽滤泵、抽滤筒，抽滤筒上设有滤膜(本实施例中，所述滤膜为whatman聚碳酸酯纤维素滤膜)，滤膜的直径为47mm，孔径为10um。
31.本实施例中，所述绕轴9的两端设有可拆卸连接的吸盘，从而使得绕轴9可以紧紧的吸附在支撑平台7上，防止在震荡过程中承载台11晃动。
32.上述装置的使用过程为：
33.s1、将承载台11通过绕轴套管10套在绕轴9上，再将第一金属筛网1、第二金属筛网
2、第三金属筛网3和玻璃皿4依次从上倒下放入各个承载台11内，然后将整个筛选组件置于支撑平台7上，再利用绕轴9两端的吸盘，紧紧将筛选组件固定在支撑平台7和减震垫6之间；
34.s2、将含有微塑料的土壤放进第一层金属筛网1中，启动涡旋震荡仪，震荡频率为1200rpm/min，震荡时间为20min，将落入第二金属筛网2、第三金属筛网3的筛过物取出倒入玻璃皿4中，加入0.1％mgso4·
7h2o溶液后，上浮的物体即为表面吸附有微生物的土壤微塑料；
35.s3、将s2加入溶液后的液体倒入抽滤组件8内，液体经过抽滤组件8内的滤膜，滤膜上的即为带微生物的土壤微塑料。
36.通过与传统消解方法对比，无法从传统方法处理后的微塑料表面获得有效的微生物dna浓度，而利用上述装置处理后的微塑料表面微生物dna浓度为30ng/μl。说明该装置可以在分离微塑料的基础上获得有微生物吸附的土壤微塑料，便于后续对土壤微塑料表面微生物耐药性及其生物膜构成的研究。