本發(fā)明涉及一種水體環(huán)境沉積物中微塑料的提取裝置及其提取方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

塑料制品因具有良好的使用性能而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活消費,截至2015年全球塑料產(chǎn)量已經(jīng)從2014年的3.11億噸增加至3.22億噸，中國的產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量逾27%，位居第一，廢棄塑料垃圾的產(chǎn)量也隨之不斷增加，影響到水環(huán)境生態(tài)安全。根據(jù)最新的研究顯示，我國揚子江、長江口、太湖、西藏湖泊群、武漢城市河道、北江河的水及沉積物中均發(fā)現(xiàn)有不同程度的微塑料污染。

環(huán)境中的微塑料污染按照產(chǎn)生方式可以分為兩類：一類是直接進(jìn)入水體的初生微塑料，包括牙膏、磨砂洗面奶、去角質(zhì)產(chǎn)品等個人護(hù)理品中添加的塑料微珠、工業(yè)用的原料樹脂顆粒、拋丸清洗料類工業(yè)助劑、洗衣機清洗衣物產(chǎn)生的聚酯纖維等，這些人工制造的塑料微粒及碎片會隨著使用后沖洗的廢水直接進(jìn)入地表水，或由于不當(dāng)?shù)睦幚砑皝G棄而進(jìn)入地下水或地表徑流。另一類是由排入環(huán)境的大型塑料垃圾降解形成的，例如：漁網(wǎng)、人造纖維、薄膜、工業(yè)原材料、工業(yè)消費品及食品包裝、購物袋、家居用品等，這些大型塑料垃圾在自然界中，經(jīng)過機械作用、光化學(xué)降解、熱氧化、生物降解等物理、化學(xué)和生物過程反復(fù)作用，不斷分裂、體積減小，從而形成次生微塑料，進(jìn)入水體環(huán)境。

環(huán)境中的微塑料污染物具有以下屬性：為合成聚合有機物或合成高分子聚合有機物，固體材質(zhì)，粒徑為0.3mm到5.0mm之間，不溶于水，難以降解等。存在于環(huán)境中的微塑料可通過物理傷害、化學(xué)毒害、生物傷害等多種方式與生物體相互作用，例如：水生生物誤食微塑料后可導(dǎo)致食管刺穿或堵塞，微塑料在降解老化過程中向環(huán)境釋放的內(nèi)分泌干擾物及其多孔表面吸附的有機污染物及重金屬能夠毒害水中生物機體，堅硬的微塑料顆粒在一些區(qū)域逐漸取代柔軟的沉積底物將使底棲生物發(fā)生生理上的病變等；由于水體中的微塑料污染能夠?qū)Νh(huán)境造成巨大的威脅，進(jìn)而危及處于食物鏈頂端的人類的健康，因而必須建立合適有效的方法，對于環(huán)境中的微塑料進(jìn)行提取、檢測與分析，為實現(xiàn)對該污染物進(jìn)行控制提供科學(xué)依據(jù)。

水體沉積物中微塑料的提取主要用目檢篩分法和密度浮選法。

題為“l(fā)argemicroplasticsparticlesinsedmentsoftheriverthames,uk-abundance,sourcesandmethodsforeffectivequantification”（alicea.horton等，marinepollutionbulletin，2017(114):218-226）及“microplasticsinthemarineenvironment:areviewofthemethodsusedforidentificationandquantification”（valeriahidalgo-ruz等，environmentalscience&technology，2012(46):3060-3075）的文獻(xiàn)介紹了目檢篩分法，主要是先將沉積物樣品過篩，獲得目標(biāo)粒徑的所有固體顆粒物，再用鑷子挑取顆粒物，在顯微鏡下觀察，根據(jù)其形狀、顏色、透明度等外觀特征來進(jìn)行篩選，剔除雜質(zhì)，保留疑似的微塑料顆粒；該方法對于大量的固體顆粒物借助于顯微鏡一一進(jìn)行肉眼鑒別，效率很低，同時僅僅根據(jù)顆粒物的形狀、顏色、透明度等外觀特征來判定其是否微塑料，誤判概率比較大，因而逐漸較少被采用。

文獻(xiàn)“l(fā)aboratorymethodsfortheanalysisofmicroplasticsinthemarineenvironment:recommendationsforquantifyingsyntheticparticlesinwatersandsedments.”（masura,j.等，2015，3.0methodsfortheanalysisofmicroplasticsinbedsamples)noaatechnicalmemorandumnos-or&r-48）中介紹的密度浮選法是先在沉積物樣品中加入分散劑溶液，再高速攪拌使樣品懸液分散均勻，接著過篩，保留粒徑在0.3mm到5.0mm之間的固體顆粒物，然后采用密度介于微塑料與礦物雜質(zhì)密度之間的重液對過篩后的樣品進(jìn)行密度浮選，去除密度比重液大的礦物雜質(zhì)，而使密度比重液小的微塑料得以浮選分離，該方法相對于目檢篩分法，提取效率有所提高，同時誤判概率也大大減小，因而目前受到較為廣泛的應(yīng)用。由于水體沉積物中的微塑料常與環(huán)境相互作用，表面附著較多的細(xì)顆粒礦物或有機質(zhì)，因而在提取過程中常常需要用過氧化氫酸法加熱消解，去除表面雜質(zhì)。消解后的固體顆粒清洗烘干，即得到最終樣品。目前的密度分離法沒有專用的裝置，其分散、篩分、密度分離、消解過程分別用攪拌器、尼龍篩、三角漏斗、電熱板等實現(xiàn)，現(xiàn)有的提取過程存在以下缺陷：

（1）使用攪拌器對樣品懸液進(jìn)行分散操作，液體在攪拌棒的作用下作單向旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生的剪切力有限，分散效果較低，需要攪拌1小時左右才能達(dá)到分散效果，時間較長；

（2）使用尼龍篩過濾時，形狀不規(guī)則的微塑料碎片、柔軟的微塑料薄膜及細(xì)長的微塑料纖維極易嵌入篩孔中不能被沖洗下來，從而堵塞篩網(wǎng)，導(dǎo)致樣品損失，回收率低；

（3）過篩時，小顆粒的泥質(zhì)沉積物黏度較大，僅僅依靠重力作用，分離較為困難，過程緩慢；

（4）在密度浮選的過程中，樣品懸液在靜置分離時，重礦物在沉降過程中會與上浮的微塑料碎片相互碰撞，造成一部分微塑料被礦物雜質(zhì)覆蓋、攜帶到重液底部，不能被浮選，從而導(dǎo)致樣品損失，使實驗結(jié)果的精度和可靠性大大降低；

（5）樣品在經(jīng)歷分散、篩分、密度分離、消解等每一步驟后，都需要用蒸餾水轉(zhuǎn)移至干凈燒杯中烘干，樣品經(jīng)過沖洗轉(zhuǎn)移，含水量大大增加，每次烘干需要24小時及以上，因此對于干燥的沉積物樣品，提取一個批次樣品需要5天到6天，繁瑣耗時，同時樣品在反復(fù)轉(zhuǎn)移的過程中易于損耗，回收率低。

因此，現(xiàn)有方法繁瑣耗時、效率低下、回收率低、精度低、可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的是一種沉積物中微塑料的提取裝置及其提取方法，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)對沉積物中微塑料提取繁瑣耗時、效率低下、回收率低、精度低、可靠性差的缺陷。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種沉積物中微塑料的提取裝置，其結(jié)構(gòu)包括濾筒1、貯液罐2、電動機3、底座4、網(wǎng)篩5、傳動軸12；其中，濾筒1安裝于貯液罐2內(nèi)，濾筒1的上口處有網(wǎng)篩5，貯液罐2和電動機3安裝在底座4上，貯液罐2底部有與濾筒1相貫通的排孔8；電動機3通過轉(zhuǎn)軸16與傳動軸12的一端相接，傳動軸12的另一端穿過排孔8與濾筒1的底部相接。

本發(fā)明的優(yōu)點：

（1）本發(fā)明所用的裝置在分散及清洗的過程中，利用電動機正反轉(zhuǎn)帶動裝置濾筒中的樣品懸液作雙向旋轉(zhuǎn)，在不同方向流體剪切力的作用下，泥質(zhì)沉積物的分散及樣品的洗脫效果明顯提高；

（2）用一種聚四氟乙烯材質(zhì)的濾筒進(jìn)行樣品的篩分、過濾，由于聚四氟乙烯具有光滑、不黏附物質(zhì)的優(yōu)點，樣品洗脫更容易，不易堵塞篩孔，同時小顆粒的泥質(zhì)沉積物在濾筒單向運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，更容易從濾筒側(cè)壁上的小孔排除，提高了提取效率和樣品回收率；

（3）在密度分離的過程中，電機帶動濾筒作單向旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力能夠促使樣品懸液中不同密度的固體顆粒在濾筒橫剖面上分離，使密度較大的礦物顆粒分布于濾筒壁附近而密度較小的顆粒分布于濾筒圓心軸附近，從而減少礦物雜質(zhì)沉降與微塑料浮升過程中的相互干擾，濾筒內(nèi)底設(shè)計成漏斗形，使沉降下來的礦物雜質(zhì)收集于底部中央，易于排除，提取效率明顯提高；

（4）用聚四氟乙烯濾筒與耐腐蝕的不銹鋼貯液罐作為提取容器，由于聚四氟乙烯耐熱、耐腐蝕，能夠耐受干燥溫度、消解溫度及消解液的腐蝕，因此干燥、加熱、消解等步驟可以連續(xù)完成，將收集于濾筒中的樣品過濾后再干燥與將樣品用蒸餾水從尼龍篩上轉(zhuǎn)移至干凈的玻璃燒杯中干燥的過程相比，時間從24小時以上縮短為0.5小時左右，效率大大提高，因而提取步驟簡化，提取時間縮短；

（5）本裝置自帶離心、過濾、雙向混勻、加熱等功能，能夠自動對裝置進(jìn)行清洗，節(jié)省人力；

（6）通過實驗驗證，對于干燥的沉積物樣品，用同樣的步驟進(jìn)行提取，不利用本裝置需要耗時5天到6天，而利用本裝置可以在4小時內(nèi)完成一個批次樣品的提取，顯著提高了實驗效率、節(jié)省時間和人力。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明沉積物中微塑料提取裝置的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是濾筒1的主視結(jié)構(gòu)圖。

附圖3是濾筒1的俯視示意圖。

附圖4是濾筒1的仰視示意圖。

附圖5是貯液罐2的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖6是貯液罐2的俯視示意圖。

附圖7是貯液罐2的仰視示意圖。

附圖8是傳動軸12的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖9是傳動軸12的俯視示意圖。

附圖10是傳動軸12的仰視示意圖。

附圖中1是濾筒，2是貯液罐，3是電動機，4是底座，5是網(wǎng)篩，6是孔，7是葉輪，8是排孔，9是排水孔，10是插槽，11是密封墊圈，12是傳動軸，13是插片，14是蓋，15是加熱盤，16是轉(zhuǎn)軸，17是平衡塊，18是減震彈簧，19是a齒輪，20是b齒輪。

具體實施方式

對照附圖1，一種沉積物中微塑料的提取裝置，其結(jié)構(gòu)包括濾筒1、貯液罐2、電動機3、底座4、網(wǎng)篩5、傳動軸12；其中，濾筒1安裝于貯液罐2內(nèi)，濾筒1的上口處有網(wǎng)篩5，貯液罐2和電動機3安裝在底座4上，貯液罐2底部有與濾筒1相貫通的排孔8；電動機3通過轉(zhuǎn)軸16與傳動軸12的一端相接，傳動軸12的另一端穿過排孔8與濾筒1的底部相接。

所述網(wǎng)篩5是圓形篩，網(wǎng)篩5與濾筒1的上口是活動連接，可拆卸。

所述濾筒1為圓筒形，濾筒1的側(cè)壁和底部帶有孔6，濾筒1的底部為漏斗形，濾筒1的底部有插槽10，傳動軸12與濾筒1底部相接的一端有插片13，濾筒1底部的插槽10與傳動軸12上的插片13相互咬合而安裝于貯液罐2內(nèi)。

所述貯液罐2底部中間有與濾筒1相貫通的排孔8，貯液罐2底部靠近外邊緣有單獨的排水孔9；貯液罐2底部的排孔8內(nèi)穿過傳動軸12，傳動軸12與貯液罐2底部的排孔8相連接部位有密封墊圈11，防止漏液；所述貯液罐2優(yōu)選為不銹鋼圓筒。

所述貯液罐2上部有蓋14，貯液罐2的底部外面焊有環(huán)狀加熱盤15，能夠?qū)A液罐及其內(nèi)部的液體進(jìn)行加熱，加熱盤15的中心有環(huán)狀圓孔，環(huán)狀圓孔與貯液罐2底部中間的排孔8位置相對應(yīng)，加熱盤15優(yōu)選為環(huán)狀并焊接在貯液罐2的底部外面；傳動軸12穿過加熱盤15中心的環(huán)狀圓孔和貯液罐2底部中間的排孔8。

所述傳動軸12為中空結(jié)構(gòu)，傳動軸12與轉(zhuǎn)軸16相接的一端有b齒輪20，傳動軸12通過a齒輪19和b齒輪20與轉(zhuǎn)軸16相連接；轉(zhuǎn)軸16與電動機3連接，電動機3底部用螺釘鉚固在底座4上；所述電動機3采用電容運轉(zhuǎn)式雙向電機。

所述底座4為塑料材質(zhì)，貯液罐2的底部有平衡塊17和減震彈簧18，平衡塊17和減震彈簧18對整個裝置起支撐作用。

所述的濾筒1在貯液罐2內(nèi)為活動安裝，濾筒1可自由從貯液罐2內(nèi)取出，而其它部件為固定安裝。

所述的網(wǎng)篩5為聚四氟乙烯材質(zhì)，整個網(wǎng)篩5的外徑為9cm，網(wǎng)篩5上篩孔的孔徑為5.0mm。

所述的濾筒1為聚四氟乙烯材質(zhì)，其側(cè)壁及底部布滿孔徑為0.3mm的孔6，濾筒1內(nèi)底部為倒圓錐形，濾筒1底部中間有直徑為5.5mm的a圓形排孔，濾筒1底部內(nèi)表面a圓形排孔的周圍有葉輪7，濾筒1內(nèi)、外表面光滑，不黏附物質(zhì)，當(dāng)濾筒1在傳動軸12的帶動下作單向或雙向運轉(zhuǎn)時，葉輪7能夠帶動濾筒1內(nèi)部的液體運動，產(chǎn)生離心力或不同方向的流體剪切力。

所述的貯液罐2為耐腐蝕的不銹鋼材質(zhì)，貯液罐2底部中間有b圓形排孔，a圓形排孔與b圓形排孔共同組成貯液罐2與濾筒1相貫通的排孔8，b圓形排孔直徑為5.0mm。

所述的濾筒1及貯液罐2底部中間的a圓形排孔和b圓形排孔由排泥電磁閥共同控制其開、閉，同時貯液罐2底部外側(cè)的排水孔9還接有排水電磁閥，排水孔單獨受排水電磁閥控制其開、閉。

所述的電動機3采用電容運轉(zhuǎn)式雙向電動機，通過電機控制系統(tǒng)控制電動機轉(zhuǎn)軸作單向運轉(zhuǎn)或雙向運轉(zhuǎn)。

所述的電機控制系統(tǒng)亦與加熱盤15相連接，電機控制系統(tǒng)亦可控制加熱盤15工作電路，加熱盤工作電路附有溫控開關(guān)，能夠調(diào)節(jié)加熱溫度，控制系統(tǒng)帶有定時功能。

一種沉積物中微塑料的提取方法，包括如下步驟：

（1）分散：將沉積物與分散劑溶液混勻，通過安裝于濾筒1上口的5.0mm孔徑網(wǎng)篩過濾后進(jìn)入濾筒1中，得到粒徑小于5.0mm的混懸液；電機控制系統(tǒng)使電動機3通過傳動軸12帶動濾筒1作雙向運轉(zhuǎn)，濾筒1內(nèi)底上的葉輪7隨之運動產(chǎn)生不同方向的水流，促進(jìn)混懸液中的固體顆粒在流體剪切力的作用下分散；

（2）過濾：電機控制系統(tǒng)使電動機3通過傳動軸12帶動濾筒1作單向運轉(zhuǎn)，打開貯液罐2的排水孔9處的排水電磁閥，在離心力及重力的共同作用下，混懸液中的液體及小粒徑顆粒物依次通過濾筒側(cè)壁和底部的孔6、貯液罐2的排水孔9排除，從而獲得粒徑在0.3mm到5.0mm之間的固體顆粒物；

（3）清洗：在濾筒1中加入蒸餾水，利用電機雙向運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的流體剪切力清洗濾筒、貯液罐及濾渣，清洗結(jié)束后，利用離心作用，快速濾干樣品中水分，接著重復(fù)操作數(shù)次直至洗凈濾筒、貯液罐、顆粒物；

（4）密度分離：先在濾筒中加入重液，通過電動機3雙向運轉(zhuǎn)帶動濾筒1雙向旋轉(zhuǎn)，使混懸液充分混勻；再使電動機3帶動濾筒1作單向旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，混懸液中密度較大的顆粒物分布于濾筒橫剖面圓周的外側(cè)，而密度較小的顆粒物分布于圓周的內(nèi)側(cè)；接著在電動機3停止運轉(zhuǎn)后靜置數(shù)分鐘，在重力和浮力的共同作用下，混懸液中的微塑料、有機質(zhì)等密度比重液小的固體顆粒漂浮于重液中，而礦物雜質(zhì)等密度比重液大的固體顆粒物沉降在重液底部，收集于濾筒1漏斗形底部的中央；此時打開排泥電磁閥棄去沉在濾筒底部的礦物雜質(zhì)，然后用蒸餾水洗凈濾筒1及濾筒1內(nèi)部的固體顆粒，干燥濾筒1及濾筒1內(nèi)部的固體顆粒，最后獲得含有微塑料及有機質(zhì)的固體顆粒；

（5）濕法消解：先將含有微塑料及有機質(zhì)的濾筒1放入貯液罐2中，在濾筒1中加入消解試劑，通過加熱盤15對貯液罐2中的微塑料及有機質(zhì)進(jìn)行加熱消解，除去其中的有機質(zhì)而使得微塑料成分得以保留，在消解反應(yīng)完成后，將消解液放冷，接著排除液體，最后洗凈沉積物中微塑料的提取裝置及其內(nèi)部的固體顆粒，干燥獲得最終微塑料。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以具體實施方式和實施例為限。

實施例1

一種沉積物中微塑料的提取裝置，其結(jié)構(gòu)包括濾筒1、貯液罐2、電動機3、底座4、網(wǎng)篩5、傳動軸12；其中，濾筒1安裝于貯液罐2內(nèi)，濾筒1的上口處有網(wǎng)篩5，貯液罐2和電動機3安裝在底座4上，貯液罐2底部有與濾筒1相貫通的排孔8；電動機3通過轉(zhuǎn)軸16與傳動軸12的一端相接，傳動軸12的另一端穿過排孔8與濾筒1的底部相接。

所述網(wǎng)篩5是圓形篩，網(wǎng)篩5與濾筒1的上口是活動連接，可拆卸。

所述濾筒1為圓筒形，濾筒1的側(cè)壁和底部帶有孔6，濾筒1的底部為漏斗形，濾筒1的底部有插槽10，傳動軸12與濾筒1底部相接的一端有插片13，濾筒1底部的插槽10與傳動軸12上的插片13相互咬合而安裝于貯液罐2內(nèi)。

所述貯液罐2底部中間有與濾筒1相貫通的排孔8，貯液罐2底部靠近外邊緣有單獨的排水孔9；貯液罐2底部的排孔8內(nèi)穿過傳動軸12，傳動軸12與貯液罐2底部的排孔8相連接部位有密封墊圈，密封墊圈防止漏液；所述貯液罐2優(yōu)選為不銹鋼圓筒；排水孔9與排孔8外分別連接有耐腐蝕的塑膠軟管。

所述貯液罐2上部有蓋14，貯液罐2的底部外面焊有環(huán)狀加熱盤15，能夠?qū)A液罐及其內(nèi)部的液體進(jìn)行加熱，加熱盤15的中心有環(huán)狀圓孔，環(huán)狀圓孔與貯液罐2底部中間的排孔8位置相對應(yīng)，加熱盤15優(yōu)選為環(huán)狀并焊接在貯液罐2的底部外面；傳動軸12穿過加熱盤15中心的環(huán)狀圓孔和貯液罐2底部中間的排孔8。

所述傳動軸12為中空結(jié)構(gòu)，傳動軸12與轉(zhuǎn)軸16相接的一端有b齒輪20，傳動軸12通過b齒輪20和a齒輪19與轉(zhuǎn)軸16相連接；轉(zhuǎn)軸16與電動機3連接，電動機3底部用螺釘鉚固在底座4上；所述電動機3采用電容運轉(zhuǎn)式雙向電機，通過a齒輪19和b齒輪20相互垂直咬合。

所述底座4為塑料材質(zhì)，貯液罐2的底部有平衡塊17和減震彈簧18，平衡塊17和減震彈簧18對整個裝置起支撐作用。

所述的濾筒1在貯液罐2內(nèi)為活動安裝，濾筒1可自由從貯液罐2內(nèi)取出，而其它部件為固定安裝。

所述的網(wǎng)篩5為聚四氟乙烯材質(zhì)，整個網(wǎng)篩5的外徑為9cm，網(wǎng)篩5上篩孔的孔徑為5.0mm。

所述的濾筒1為聚四氟乙烯材質(zhì)，其側(cè)壁及底部布滿孔徑為0.3mm的孔6，濾筒1內(nèi)底部為倒圓錐形，濾筒1底部中間有直徑為5.5mm的a圓形排孔，濾筒1底部內(nèi)表面a圓形排孔的周圍有葉輪7，濾筒1內(nèi)、外表面光滑，不黏附物質(zhì)，當(dāng)濾筒1在傳動軸12的帶動下作單向或雙向運轉(zhuǎn)時，葉輪7能夠帶動濾筒1內(nèi)部的液體運動，產(chǎn)生離心力或不同方向的流體剪切力。

所述的貯液罐2為耐腐蝕的不銹鋼材質(zhì)，貯液罐2底部中間有b圓形排孔，a圓形排孔與b圓形排孔共同組成貯液罐2與濾筒1相貫通的排孔8，b圓形排孔直徑為5.0mm。

所述的濾筒1及貯液罐2底部中間的a圓形排孔和b圓形排孔由排泥電磁閥控制其共同開、閉，同時貯液罐2底部外側(cè)的排水孔9還接有排水電磁閥，排水孔單獨受排水電磁閥控制其開、閉。

所述傳動軸12的中空管狀結(jié)構(gòu)的上端口對準(zhǔn)濾筒1底部中間的a圓形排孔，可方便棄去沉在濾筒1底部的礦物雜質(zhì)。

所述的電動機3采用電容運轉(zhuǎn)式雙向電動機，通過電極控制系統(tǒng)控制電動機轉(zhuǎn)軸作單向運轉(zhuǎn)或雙向運轉(zhuǎn)。

所述的電機控制系統(tǒng)亦與加熱盤15相連接，電機控制系統(tǒng)亦可控制加熱盤15工作電路，加熱盤工作電路附有溫控開關(guān)，能夠調(diào)節(jié)加熱溫度，控制系統(tǒng)帶有定時功能。

所述的濾筒1為聚四氟乙烯材質(zhì)，內(nèi)徑約為9cm，高約為15cm，最大容量約為0.8l。

所述排水孔9的孔徑為0.3mm。

實施例2

一種沉積物中微塑料的提取方法，具體步驟包括：

（1）分散：先將沉積物樣品與分散劑溶液（分散劑溶液采用濃度為2.0g/l～5.5g/l的偏磷酸鉀或偏磷酸鈉的水溶液）混勻，通過安裝于濾筒1上口的5.0mm孔徑網(wǎng)篩5過濾后進(jìn)入濾筒1中，接著用分散劑溶液沖洗篩網(wǎng)5至無粒徑小于5.0mm的殘留物，然后將篩網(wǎng)5取出，再使電動機3通過轉(zhuǎn)軸16帶動濾筒1作雙向運轉(zhuǎn)，此時，濾筒1內(nèi)底上的葉輪7也隨之運動產(chǎn)生不同方向的水流，從而促進(jìn)樣品懸液中的固體顆粒在流體剪切力的作用下分散；

（2）過濾：打開排水電磁閥，使電動機3通過轉(zhuǎn)軸16帶動濾筒1作單向運轉(zhuǎn)，同時貯液罐2底部的排水孔9打開，樣品懸液中的液體及粒徑小于0.3mm的顆粒物在離心力及重力的共同作用下向外、向下運動，依次通過濾筒1的側(cè)壁和底部的孔6、貯液罐2底部的排水孔9，從耐腐蝕的塑膠軟管排除，獲得粒徑在0.3mm到5.0mm之間的固體顆粒物；

（3）清洗：先用蒸餾水清洗濾筒1、貯液罐2及濾渣，清洗過程中電動機3作雙向運轉(zhuǎn)，清洗結(jié)束后，打開貯液罐2排水孔9的排水電磁閥，并使電動機3作單向運轉(zhuǎn)，利用離心作用，快速濾干樣品中的水分，接著重復(fù)操作數(shù)次直至洗凈濾筒1、貯液罐2、顆粒物，最后取出含有濾渣的濾筒1干燥0.5小時，獲得粒徑大于0.3mm的固體顆粒；

（4）密度分離：先在濾筒1中加入密度介于塑料及重礦物的重液（密度約為1.6g/cm³,采用碘化鈉、氯化鋅或甲酸鉀的飽和水溶液或其他具有類似密度且不與塑料發(fā)生反應(yīng)的鹽溶液），使電動機3通過轉(zhuǎn)軸16帶動濾筒1作雙向運轉(zhuǎn)，令樣品懸液充分混勻，再使電動機3通過轉(zhuǎn)軸16帶動濾筒1作單向運轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，樣品懸液中不同密度的固體顆粒發(fā)生分離，其中密度較大的顆粒分布于濾筒1橫剖面圓周的外側(cè)，而密度較小的顆粒分布于內(nèi)側(cè)，接著在電動機3停止運轉(zhuǎn)后，靜置數(shù)分鐘，在重力和浮力的共同作用下，樣品懸液中的微塑料、有機質(zhì)等密度比重液小的固體物質(zhì)漂浮于重液中，而礦物質(zhì)等密度比重液大的固體物質(zhì)沉降在重液底部，收集于濾筒1漏斗形底部的中央，此時打開排泥電磁閥，通過排孔8及與其相連的耐腐蝕塑膠軟管棄去沉在底部的礦物雜質(zhì)，接著關(guān)閉排孔8，然后重復(fù)步驟（3）清洗操作，用蒸餾水洗凈裝置及其內(nèi)部的固體顆粒，最后將濾筒1及其中的固體顆粒干燥0.5小時獲得含有微塑料及有機質(zhì)的樣品；

（5）濕法消解：先將含有微塑料及有機質(zhì)的濾筒1放入提取裝置，再加入消解試劑（根據(jù)實驗要求，采用過氧化氫及硫酸亞鐵的硫酸溶液或其他能夠達(dá)到消解效果的試劑），放入玻棒，蓋上表面皿，設(shè)定溫度并接通加熱盤工作電路，加熱盤15開始對貯液罐2進(jìn)行加熱，消解除去樣品顆粒中的有機質(zhì)而使得微塑料成分得以保留，在消解反應(yīng)完成后，將消解液放冷，接著過濾排除消解液，然后重復(fù)“步驟（3）清洗”操作，將裝置及其內(nèi)部的固體顆粒清洗干凈，最后將濾筒1及其中的固體顆粒干燥0.5小時獲得最終微塑料樣品。

本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅僅局限于具體實施方式和實施例的描述，比如對于濾筒1、貯液罐2、傳動軸12也可以采用任何其它具有相同功能的設(shè)計，凡采用本發(fā)明的等同替換、等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。