一种海水中微塑料采集系统技术方案

本实用新型专利技术属于微塑料采样技术领域，公开了一种海水中微塑料采集系统，包括流量计和与流量计连接的过滤器，过滤器设有进水口、出水口和超声振子，过滤器进水口与流量计连接，过滤器壳体和超声振子之间设有可拆卸的滤网，壳体与滤网之间的通道连接进水口，滤网与超声振子之间的通道通向出水口，壳体底部设有阀门。本技术方案可以现场采集水体中的微塑料，定量的富集大样本水体中的微塑料，可供实验室分析检测，本系统采样量大、高效精准、简便灵活。

A micro plastic collection system in sea water

The utility model belongs to the technical field of micro plastic sampling, and discloses a micro plastic collection system in sea water, including a flowmeter and a filter connected with the flowmeter. The filter is provided with a water intake, a water outlet and an ultrasonic vibrator. The filter inlet is connected with a flowmeter. The filter shell and the ultrasonic vibrator are detachable. The channel between the shell and the filter mesh is connected with the water inlet, and the channel between the filter mesh and the ultrasonic oscillator leads to the water outlet, and a valve is arranged at the bottom of the shell. This technical scheme can collect the micro plastic in the water body, and enrich the micro plastic in the large sample water, which can be used for laboratory analysis and testing. This system has large sampling quantity, high efficiency and precision, and is simple and flexible.

【技术实现步骤摘要】
一种海水中微塑料采集系统
本专利技术涉及海水微塑料采样装置，属于海洋环境监测领域，特别涉及一种海水中微塑料采样系统。
技术介绍
微塑料（Microplastics）是近年来广受关注的新型环境污染物，目前关于微塑料的定义国际上并没有统一标准，一般指粒径小于5mm的塑料碎片或塑料颗粒。微塑料性质相对稳定，粒径小、密度低，比表面积大、疏水性强，可长期存在于环境中，能随外力进行迁移是众多疏水性有机污染物和重金属的理想载体。当微塑料被浮游生物和鱼类等误食，能长时间滞留生物体内，并在食物网中发生转移和富集，最终经过食物链会被人类食用，严重影响到海洋生态系统和人类健康。海水样品中微塑料丰度较低，一般需经过浓缩、富集等预处理方法才能被检出。目前水样中微塑料采集的装置及方法尚未标准化，一般应用拖网的方式采样，或者采集大量水样到实验室过滤后分析。由于拖网采样的方式所用滤网多为塑料网，容易造成沾污，无法保障采样的水样体积精确性，也无法完成定点采样，采样后不能将采集样品完全导出，分析不便。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述技术问题，提供一种可以现场采集水体中微塑料的系统，通过以下方案实现。海水中微塑料采样系统，包括流量计和与流量计连接的过滤器，过滤器设有进水口、出水口和超声振子，过滤器进水口与流量计连接，过滤器壳体和超声振子之间设有可拆卸的滤网，壳体与滤网之间的通道连接进水口，滤网与超声振子之间的通道通向出水口，壳体底部设有阀门。过滤器出水口连接反冲洗液容器和滤后水样容器。过滤器和反冲洗液容器之间设有单向阀和增压泵。过滤器和滤后水样容器之间设有第三水阀。过滤器包括第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器和第二过滤器结构相同，它们之间设有第二水阀和压力表。流量计与过滤器之间设有第一水阀。待采样液体通过水泵导入采样系统。优选地，滤网为耐海水腐蚀不锈钢。优选地，过滤器壳体为透明石英玻璃。优选地，水泵和水阀为不锈钢金属件。第一过滤器和第二过滤器均为带反冲洗功能的过滤器。所用滤网为耐海水腐蚀不锈钢制成，属于可更换材料，金属材料不会对微塑料的分析检测造成影响。滤网有多种孔径，可以根据检测分析微塑料的不同需要更换。过滤器外壳与过滤器头部螺纹连接，从进水口流入的液体只能通过过滤网才能从出水口流出，为透明的石英玻璃，可随时观察水样的富集状况。配置超声振子，反冲洗时辅助沉积到滤网的颗粒物脱离。过滤水样时阀门关闭，水样由进水口进入过滤器内，经由滤网从出水口排出，大于滤网孔径的颗粒会富集于过滤器内。等过滤完所需水样量，打开阀门，收集试样，同时由出水口灌注反冲洗液，打开超声，即可清洗滤网上沉积的颗粒，反冲洗液收集到试样存储瓶。为防止沉积到滤网的颗粒物无法完全脱离滤网，完成一次采集之后，可保存滤网带回实验室分析。同时更换滤网，进行下一次采集。系统管件选用聚四氟乙烯管，接头及水泵、水阀等选用不锈钢等金属件。试样存储瓶及反冲洗液储存瓶等选用玻璃瓶。尽可能的减小塑料材料带来的影响。海水通过前置粗过滤，在水泵作用下，经由第一水阀、第一过滤器、第二过滤器等最终进入滤后水样瓶储存，也可以直接排掉。进水口可选在采样水层。第一水阀配置泄压阀，超过限定压力，水可经由泄压阀排出，确保采样系统安全。采集水样时，第一过滤器滤网孔径设置为5mm，第二过滤器孔径可以设置为0.05mm，或者其他所需孔径。符合条件的微塑料颗粒在第一过滤器和第二过滤器之间富集。随着过滤的进行，第二过滤器滤网可能会堵塞，水压逐渐升高。压力表实时监测水压，待水压升高至临界压力，关闭第二水阀和第三水阀，打开第二过滤器阀门，在采集所需量的试样后，富集后的试样进入试样储存瓶。然后打开增压泵和超声，在超声的作用下使用冲洗液反冲洗，一起收集至试样存储瓶。关闭第二过滤器的阀门，打开第二水阀和第三水阀继续采集水样，可反复上述步骤。根据流量计的计数，收集多次初步浓缩富集的试样，保存后带回实验室二次过滤后分析检测。完成一次采样采集。可根据需要，配置多级过滤器，按照过滤器滤网孔径从大到小，收集不同粒径的微塑料样品。本技术方案可以现场采集水体中的微塑料，定量的富集大样本水体中的微塑料，可供实验室分析检测，本系统采样量大、高效精准、简便灵活。附图说明图1：本专利技术海水中微塑料采样系统中过滤器的结构主视图；图2：本专利技术海水中微塑料采样系统中过滤器的结构剖面图；图3：本专利技术海水中微塑料采样系统结构图。其中：1.进水口；2.出水口；3.壳体；4.滤网；5.超声振子；6.阀门；7.前置粗过滤；8.水泵；9.流量计；10.第一水阀；11.第一过滤器；12.第二水阀；13.废液；14.压力表；15.第二过滤器；16.试样存储瓶；17.第三水阀；18.单向阀；19.增压泵；20.反冲洗液；21.滤后水样。具体实施方式根据附图1-3，对本技术方案做进一步说明。实施例1海水微塑料采样装置，包括流量计9和与流量计9连接的过滤器，过滤器设有进水口1、出水口2和超声振子5，过滤器进水口1与流量计9连接，过滤器壳体3和超声振子5之间设有可拆卸的滤网4，壳体3与滤网4之间的通道连接进水口1，滤网4与超声振子5之间的通道通向出水口2，壳体3底部设有阀门6。实施例2在实施例1的基础上，过滤器出水口2连接反冲洗液20容器和滤后水样容器。过滤器和反冲洗液20容器之间设有单向阀18和增压泵19。过滤器和滤后水样容器之间设有第三水阀17。实施例3在实施例2的基础上，过滤器包括第一过滤器11和第二过滤器15，第一过滤器11和第二过滤器15结构相同，它们之间设有第一水阀12和压力表14。流量计9与过滤器之间设有第一水阀10。还包括水泵8，待采样液体通过水泵8导入采样系统。滤网为耐海水腐蚀不锈钢，过滤器壳体为透明石英玻璃。以采集1立方米海水中0.3mm-5mm的微塑料样品为例，如果采样地点偏僻，微塑料在海水中的丰度较低，且不适用于拖网采样，需要采集较大量的水样才能完成分析检测。使用本装置，即可方便快捷的完成现场采样。说明主要采集步骤如下：（1）第一过滤器11配置5mm孔径的滤网，第二过滤器15配置0.3mm的滤网，检查并清洗流路系统，流量计9读数清零；（2）将前置粗过滤7进水口放置到采样地点，打开水泵8，进行过滤；（3）待流量计9监测已达到采集所需水样（1m3），关闭第一水阀12、第三水阀17和水泵8；（4）打开第二过滤器15的阀门，收集水样；（5）打开增压泵19，将反冲洗液20注入第二过滤器15，反冲洗沉积至滤网的颗粒物，同时打开超声，辅助颗粒物脱离滤网；（6）将反冲洗液20一起收集至试样储存瓶；（7）取出滤网，保存，带回实验室。（8）实验室分析时，先将过滤器滤网清洗干净，清洗液和采集的水样一起再用0.33mm滤网二次过滤。最终获得所需试样。实施例仅说明本专利技术的技术方案，而非对其进行任何限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术所要求保护的技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水中微塑料采集系统，其特征在于：包括流量计和与流量计连接的过滤器，过滤器设有进水口、出水口和超声振子，过滤器进水口与流量计连接，过滤器壳体和超声振子之间设有可拆卸的滤网，壳体与滤网之间的通道连接进水口，滤网与超声振子之间的通道通向出水口，壳体底部设有阀门。

【技术特征摘要】
1.一种海水中微塑料采集系统，其特征在于：包括流量计和与流量计连接的过滤器，过滤器设有进水口、出水口和超声振子，过滤器进水口与流量计连接，过滤器壳体和超声振子之间设有可拆卸的滤网，壳体与滤网之间的通道连接进水口，滤网与超声振子之间的通道通向出水口，壳体底部设有阀门。2.根据权利要求1所述的一种海水中微塑料采集系统，其特征在于：过滤器出水口连接反冲洗液容器和滤后水样容器。3.根据权利要求2所述的一种海水中微塑料采集系统，其特征在于：过滤器和反冲洗液容器之间设有单向阀和增压泵。4.根据权利要求2所述的一种海水中微塑料采集系统，其特征在于：过滤器和滤后水样容器之间设有第三水阀。5.根据权利要求1所述的一种海水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥峰，高楠，褚东志，王茜，吕红敏，张述伟，张婧，吴丙伟，吕婧，张颖颖，曹煊，刘岩，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：山东,37