一种大气沉降微塑料的自动采集装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种大气沉降微塑料的自动采集装置及其使用方法。

背景技术

微塑料(Micro plastics)是一种新发现的有机污染物，已成为全球重点关注的环境问题之一，尤其是大气微塑料污染问题更是最近的关注热点。据研究表明，大气中存在合成纤维、混合纤维、天然聚合物(人造丝、醋酸纤维素等)和天然纤维(棉花、羊毛等)，这些空气微塑料(纤维)污染是大气环境中微塑料的重要来源，大气环境中存在的微塑料会沉降在陆地，也能通过大气输送沉降到海洋，造成地球水表微塑料污染。

大气微塑料污染也会直接对人类健康造成危害。大气中的微塑料进入人体后会在肺部积累，造成肺部疾病，同时也会进入到其他器官，一些小粒径的微塑料甚至能直接进入血液，通过血液传输到人体各处。而且，微塑料能吸附其他污染物，使得微塑料造成的危害进一步增加。此外，由于微塑料尺寸较小，因此微塑料极容易被环境中的生物误食并通过食物链进行传递。可见，微塑料不仅是污染物的来源，还是传播污染物的载体。鉴于此，有必要对大气沉降微塑料的归趋以及对生态环境危害等方面做进一步研究。

目前主要通过研究大气沉降微塑料污染及其分布规律来探究大气环境微塑料污染和评估其对陆海环境的影响。然而，现今对大气中微塑料进行采集的装置仍存在不足之处：实际采样操作是需要长期连续采样监测，而装置受风雨天气影响，样品会随雨水从装置中溢出或者是风力过大导致样品不能准确地沉降到装置中，这样增加了人工采用的难度，需要人工根据天气来监测采样和导致采样结果不精确，影响大气微塑料的评估结果。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种大气沉降微塑料的自动采集装置，该装置不受天气影响能准确地采集大气中的微塑料，其具有结构简单、容易操作的优点。

本发明的目的之二在于提供一种大气沉降微塑料的自动采集装置的使用方法，该方法能快速准确地将样品收集起来，且具有容易操作的优点。

为实现上述目的之一，本发明提供以下技术方案：

提供一种大气沉降微塑料的自动采集装置，包括支撑架，所述支撑架上固定有样品采集器，所述样品采集器包括接样槽，所述接样槽包括槽体和圆柱台的挡罩，所述槽体的槽口竖立向上，所述挡罩的上底面和下底面均为开口，所述挡罩套在所述槽体的外周侧，所述挡罩的下底面的开口固接在所述槽体的外周侧，所述挡罩的底面积由下往上逐渐扩大，所述槽体靠近所述挡罩下底面的外周侧处开设有进口，所述挡罩的高度小于所述槽体的高度，所述槽体的底部开设有滤孔，所述槽体的底部放置有覆盖所述滤孔的滤膜。

进一步地，所述槽体的底部为锥体底部，所述锥体底部的底面积从下往上逐渐变大。

进一步地，所述锥体底部的开口周沿延伸出边沿，所述边沿位于所述椎体底部的内侧并沿所述椎体底部的周沿设置，所述边沿配合有夹环，所述滤膜的周沿被所述边沿和所述夹环夹住。

进一步地，所述边沿和所述夹环均开设有通孔，其二者上的通孔相互对齐，且所述通孔上配有螺杆。

进一步地，所述支撑架包括支持杆，所述支持杆的顶端固接有套筒，所述槽体插入所述套筒，所述挡罩随所述槽体插入所述套筒并抵接在所述套筒的开口处。

进一步地，所述支持杆为伸缩杆，所述伸缩杆包括管套和与所述管套卡接的杆体，所述杆体的末端设有若干卡点，所述若干卡点由下往上排列并能按压或凸起，所述管套的末端设有若干卡口，所述卡口供所述卡点卡入并由上往下排列。

进一步地，所述支撑架上固定有至少两个所述样品采集器，所述槽体为圆柱状。

进一步地，所述挡罩与所述槽体的高度之差在10～20cm之间。

进一步地，所述槽体上设有握把，所述支持杆的底部固接有底座。

本发明的大气沉降微塑料的自动采集装置的有益效果：

(1)本发明的槽体所收集的微塑料样品沉降到滤膜上，雨天时槽体中接收到的雨水流经滤膜和滤孔从而能及时排走，避免了雨水溢出而带走部分微塑料样品的问题，提高了采样的准确性。

(2)本发明在槽体外周侧处设置挡罩，当风力吹动大气中微塑料时，微塑料碰撞到槽体外壁面，并在挡罩的导向下，能顺利地经由槽体上的进口汇聚到槽体内的滤膜上，有效地收集了多向流动的微塑料，避免了受风力影响，微塑料无法较好沉降的问题，提高了采样的准确性。

(3)本发明的自动采集装置不受天气影响也能自动准确地采样，利于推进大气微塑料的研究工作。

(4)本发明的自动采集装置结构简单，适合大规模生产应用。

为实现上述目的之二，本发明提供以下技术方案：

提供一种大气沉降微塑料的自动采集装置的使用方法，包括以下步骤，

S1：采用上述大气沉降微塑料的自动采集装置；

S2：用蒸馏水清洗所述自动采集装置的各个部件；

S3：将所述自动采集装置固定在采样位置，使所述槽体的槽口竖直向上以进行采样；

S4：采样结束后，用蒸馏水冲洗槽体和挡罩，使冲洗水从槽体底部和槽体外周侧上的进口流向滤膜；

S5：将滤水后的滤膜中的样品收集，获得样品，待用。

本发明的大气沉降微塑料的自动采集装置的使用方法的有益效果：

(1)本发明的使用方法在采样前先清洗自动采集装置的各部件，保证了自动采集装置的清洁度，采样后不但将槽体的微塑料样品冲到滤膜，挡罩上的微塑料样品也冲到滤膜上，保证了收集的准确性。

(2)本发明的使用方法容易操作，适合于大规模生产应用。

附图说明

图1为本发明的一种大气沉降微塑料的自动采集装置的结构示意图。

图2为本发明的样品采集器的结构示意图；

图3为本发明的椎体底部的俯视图。

附图标记：

支撑架1；样品采集器2；接样槽3、槽体31、挡罩32；进口4；滤孔5；滤膜6；锥体底部7；边沿8；夹环9；通孔10；螺杆11；套筒12；伸缩杆13、管套131、杆体132、卡点134；握把14；底座15。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例公开的一种大气沉降微塑料的自动采集装置，图1-3所示，包括支撑架1，所述支撑架1上固定有样品采集器2，所述样品采集器2包括接样槽3，所述接样槽3包括槽体31和圆柱台的挡罩32，所述槽体31的槽口竖立向上，所述挡罩32的上底面和下底面均为开口，所述挡罩32借助其上底面开口和下底面开口套在所述槽体31的外周侧，所述挡罩32的下底面的开口固接在所述槽体31的外周侧，所述挡罩32的底面积由下往上逐渐扩大，所述槽体31靠近所述挡罩32下底面的外周侧处开设有进口4，所述挡罩32的高度小于所述槽体31的高度，所述槽体31的底部开设有滤孔5，所述槽体31的底部放置有覆盖所述滤孔5的滤膜6，使用时，大气中的微塑料在竖直方向上从槽体31的槽口中沉降，而且非竖直方向上流动的微塑料碰撞到槽体31的外壁后并到挡罩32的导向下，也经由经口汇聚到滤膜6上，因此本自动采集装置无需依靠人工操作，就可以自动过滤出采集到的雨水以及自动收集到风力吹动的微塑料，提高采集分析检测效率，即，如遇雨水天气可通过自动过滤装置过滤出水，遇到大风天也可以自动收集到微塑料，以减少其他因素对沉降作用的干扰。

图2所示，所述槽体31的底部为锥体底部7，所述锥体底部7的底面积从下往上逐渐变大，椎体状的底部便于微塑料样品更为集中，以便于后续收集。

图2所示，所述锥体底部7的开口周沿向外延伸出边沿8，所述边沿8位于所述椎体底部的内侧并沿所述椎体底部的周沿设置，所述边沿8配合有夹环9，所述滤膜6的周沿被所述边沿8和所述夹环9夹住，这样便于将固定住滤膜6，防止雨水或大风挪动了滤膜6，优选地，夹环9是玻璃材质，玻璃能更好地贴住滤膜6。

图2-3所示，所述边沿8和所述夹环9均开设有通孔10，其二者上的通孔10相互对齐，且所述通孔10上配有螺杆11，从而将边沿8和夹环9能有效地夹在一起。

图1所示，所述支撑架1包括支持杆，所述支持杆的顶端固接有套筒12，所述槽体31插入所述套筒12，所述挡罩32随所述槽体31插入所述套筒12并抵接在所述套筒12的开口处，该套筒12能方便地供槽体31和挡罩32放置。

图1所示，所述支持杆为伸缩杆13，所述伸缩杆13包括管套131和与所述管套131卡接的杆体132，所述杆体132的末端设有若干卡点134，所述若干卡点134由下往上排列并能按压或凸起，所述管套131的末端设有若干卡口(图中未示出)，所述卡口供所述卡点134卡入并由上往下排列，使用时，通过调节卡点134与卡口的卡接位置，从而实现伸缩功能。

图1所示，所述支撑架1上固定有至少两个所述样品采集器2，所述槽体31为圆柱状。

优选地，所述挡罩32与所述槽体31的高度之差在10～20cm之间，这样能保证导向效果。

图1所示，所述槽体31上设有握把14，所述支持杆的底部固接有底座15。

实施例2

本实施例公开一种大气沉降微塑料的自动采集装置的使用方法，包括以下步骤，

S1：采用实施例1所述的大气沉降微塑料的自动采集装置；

S2：用蒸馏水清洗所述自动采集装置的各个部件，；

S3：将所述自动采集装置固定在采样位置，使所述槽体31的槽口竖直向上,进行采样；

S4：采样结束后，用蒸馏水冲洗槽体31和挡罩32，使冲洗水流向滤膜6和从所述进口4流向滤膜6，使用蒸馏水冲洗槽体31和挡罩32黏附的大气沉降样品，确保收集的所有大气沉降样品均进入到滤膜6；

S5：将滤水后的滤膜6中的样品收集，所得的样品待用。

经三个平行样的微塑料收集测试，浓度误差小于5％，可见本发明的自动采集装置能准确地采集样品。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。