一种大量获取土壤中PM10组分的湿式分离方法

摘要

本发明公开了一种大量获取土壤中PM10组分的湿式分离方法，包括如下步骤：1）将土壤样品去除大块杂物后，通过1000μm孔径的筛子并烘干；2）在振筛机上将土壤样品连续通过不同规格孔径的筛子，得到直径小于75μm的颗粒；3）将所用器材消毒清洗；4）在烧杯中放入直径小于75μm的颗粒加水搅拌；5）将土壤颗粒用超声波清洗仪处理后静置；6）将孔径为10μm的膜用夹子夹到真空抽滤装置的砂滤芯上；7）将浑浊液倒入真空抽滤装置中过滤；8）将过滤液烘干；9）用木质刮刀刮下烘干物，得到PM10。本发明方法通过对膜和真空抽滤装置的综合使用，获取PM10的精度大幅提高，生产效率提高，土壤的分散分离效率改善，成本低廉，操作简单。

说明书

技术领域

本发明涉及环境科学研究领域，具体为一种大量获取土壤中PM10组分的湿式分离方法。

背景技术

地球大气中的细微颗粒物，如颗粒直径小于等于10μm的可吸入颗粒物即PM10对人体健康有着重要的影响。为了研究这种影响，需要得到大量的PM10来进行研究分析。但是现存的获取PM10的方法都是从大气中直接采集得到的。这种直接采集的方法有以下几种缺点：一是从大气中直接采集得到PM10精度不高；二是需要重复作业，耗时长且效率不高，即得到PM10的量较少；三是需要特殊的仪器和繁复的处理步骤，维修及投入成本高。因此，找到一种操作简单、成本低廉的直接从土壤中获取PM10的方法极其重要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种大量获取土壤中PM10组分的湿式分离方法，本发明的方法不仅操作简单，成本低廉，而且生产效率较高，即能够得到大量的PM10。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大量获取土壤中PM10组分的湿式分离方法，包括如下步骤：

1）将土壤样品去除大块卵石及植物根后，通过1000μm孔径的筛子；

2）将上述处理后的土壤样品烘干；

3）在振筛机上将土壤样品连续通过1000μm、500μm、250μm、125μm和75μm孔径的筛子，持续震荡得到200-300g直径小于75μm的颗粒，将其保存在塑料自封袋中；

4）将所用器材进行消毒清洗；

5）在500ml烧杯中放入30-50g直径小于75μm的颗粒后，缓慢加水至10cm高，用玻璃棒搅拌该水土混合液；

6）将土壤颗粒用超声波清洗仪处理，静置；

7）直径较大的颗粒物沉在烧杯底部，得到浑浊液，打开真空抽滤装置，将孔径为10μm的膜用夹子夹到砂滤芯上；

8）将烧杯中的浑浊液缓慢倒入真空抽滤装置中进行过滤得到过滤液；

9）将过滤液倒入一只干净烧杯中，并进行烘干；

10）用木质刮刀刮下附着在烧杯内壁的物质，即可得到PM10。

作为本发明的优选，步骤2）中，所述烘干温度为50-80℃，烘干时间为6-10小时。

作为本发明的优选，步骤5）中，所述用玻璃棒搅拌水土混合液时不要产生漩涡，搅拌时间为10-15分钟。

作为本发明的优选，步骤6）中，所述用超声波清洗仪处理时间为10-15分钟，静置时间为15-20分钟。

作为本发明的优选，步骤8）中，所述当遇到烧杯中的浑浊液将膜堵住的情况时，需要更换一张新膜继续抽滤，在收集到250-350ml的过滤液后停止过滤。

作为本发明的优选，步骤9）中，所述烘干温度为60-70℃，烘干时间为3-5天。

与现有技术相比，本发明具有如下效益：本发明通过对膜和真空抽滤装置的综合使用，获取PM10的精度得到大幅度提高，在制作PM10时所得到的颗粒98%直径小于等于10μm；本发明方法获取PM10的生产周期大幅缩短，生产效率大幅提高，能够一次性得到大量PM10；本发明方法使用超声波分散土壤，使土壤更好的分散在水中，提高了分离效率；本方法所使用的实验室装置及设备普遍存在，成本低廉且操作简单。

具体实施方式

本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员根据本发明方法的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明技术方案的保护范围内。

实施例1

1）将土壤样品去除大块卵石及植物根后，通过1000μm孔径的筛子；

2）将上述处理后的土壤样品烘干，烘干温度为50℃，烘干时间为10小时；

3）在振筛机上将土壤样品连续通过1000μm、500μm、250μm、125μm和75μm孔径的筛子，持续震荡得到200g直径小于75μm的颗粒，将其保存在塑料自封袋中；

4）将所用器材用浓盐酸消毒后，再用去离子水清洗两次；

5）在500ml烧杯中放入30g直径小于75μm的颗粒后，缓慢加水至10cm高，用玻璃棒搅拌该水土混合液10分钟，避免产生漩涡；

6）将土壤颗粒用超声波清洗仪处理10分钟，静置15分钟；

7）直径较大的颗粒物沉在烧杯底部，得到浑浊液，打开真空抽滤装置，将孔径为10μm的膜用夹子夹到砂滤芯上；

8）将烧杯中的浑浊液缓慢倒入真空抽滤装置中进行过滤，当遇到烧杯中的浑浊液将膜堵住的情况时，需要更换一张新膜继续抽滤，在收集到250ml的过滤液后停止过滤；

9）将过滤液倒入一只干净烧杯中，并进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为5天；

10）用木质刮刀刮下附着在烧杯内壁的物质，即可得到PM10。

实施例2

1）将土壤样品去除大块卵石及植物根后，通过1000μm孔径的筛子；

2）将上述处理后的土壤样品烘干，烘干温度为65℃，烘干时间为8小时；

3）在振筛机上将土壤样品连续通过1000μm、500μm、250μm、125μm和75μm孔径的筛子，持续震荡得到240g直径小于75μm的颗粒，将其保存在塑料自封袋中；

4）将所用器材用浓盐酸消毒后，再用去离子水清洗两次；

5）在500ml烧杯中放入40g直径小于75μm的颗粒后，缓慢加水至10cm高，用玻璃棒搅拌该水土混合液10分钟，避免产生漩涡；

6）将土壤颗粒用超声波清洗仪处理10分钟，静置15分钟；

7）直径较大的颗粒物沉在烧杯底部，得到浑浊液，打开真空抽滤装置，将孔径为10μm的膜用夹子夹到砂滤芯上；

8）将烧杯中的浑浊液缓慢倒入真空抽滤装置中进行过滤，当遇到烧杯中的浑浊液将膜堵住的情况时，需要更换一张新膜继续抽滤，在收集到300ml的过滤液后停止过滤；

9）将过滤液倒入一只干净烧杯中，并进行烘干，烘干温度为65℃，烘干时间为4天；

10）用木质刮刀刮下附着在烧杯内壁的物质，即可得到PM10。

实施例3

1）将土壤样品去除大块卵石及植物根后，通过1000μm孔径的筛子；

2）将上述处理后的土壤样品烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为6小时；

3）在振筛机上将土壤样品连续通过1000μm、500μm、250μm、125μm和75μm孔径的筛子，持续震荡得到300g直径小于75μm的颗粒，将其保存在塑料自封袋中；

4）将所用器材用浓盐酸消毒后，再用去离子水清洗两次；

5）在500ml烧杯中放入50g直径小于75μm的颗粒后，缓慢加水至10cm高，用玻璃棒搅拌该水土混合液15分钟，避免产生漩涡；

6）将土壤颗粒用超声波清洗仪处理15分钟，静置20分钟；

7）直径较大的颗粒物沉在烧杯底部，得到浑浊液，打开真空抽滤装置，将孔径为10μm的膜用夹子夹到砂滤芯上；

8）将烧杯中的浑浊液缓慢倒入真空抽滤装置中进行过滤，当遇到烧杯中的浑浊液将膜堵住的情况时，需要更换一张新膜继续抽滤，在收集到350ml的过滤液后停止过滤；

9）将过滤液倒入一只干净烧杯中，并进行烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为3天；

10）用木质刮刀刮下附着在烧杯内壁的物质，即可得到PM10。