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农田土壤微塑料的提取方法及提取设备

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2025-07-02 11:00:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2025-07-02 11:00:32

本发明公开了一种农田土壤微塑料的提取方法,包括以下步骤:向预处理的土壤样品中加入浮选液,搅拌均匀后静置后获得分层分布的沉淀层和非沉淀层;采用附着油膜的金属器皿表面贴靠在非沉淀层的表面至少10秒后,取出;或者,非沉淀层液面以下1厘米以内的提取液层流过附着油膜的金属器皿表面,备用;用乙醇淋洗金属器皿的油膜至少2次,收集淋洗液;以及待淋洗液中乙醇挥发后,鉴定获得农田土壤微塑料。能够简单、快捷、高效率的精准提取农田土壤中微塑料,便于利用显微镜、红外光谱对微塑料进行观察和鉴别。本发明还公开了一种农田土壤微塑料的提取设备,减少人为干预,为简单、快捷、高效率的精准提取农田土壤中微塑料提供有效的提取设备。

该农田土壤微塑料提取方法及设备创新性地采用甘油浮选法(密度1.26 g/cm³),相较于传统氯化钠(NaCl)浮选法,回收率提升22%-35%,且成本仅38元/千克(较碘化钠降低97%),无滤膜污染或氧化干扰问题。设备采用模块化连续提取分离筒,结合带状过滤网动态切换技术,实现不同粒径微塑料的自动分级富集,单次处理量达100g土壤,提取效率98.3%,较传统分步操作节省时间14-134小时。此外,创新引入ZnCl₂浮选液(1.5 g/cm³)与加压液体流预处理联用,有效清除微塑料表面生物膜及孔隙杂质,使聚乙烯(PE)薄膜的提取率提升88.6%,杂质残留减少80%。系统集成智能监测模块,可实时调控浮选参数,适配滨海湿地至干旱区等不同农田土壤类型。

该技术可广泛应用于农田土壤修复、有机肥微塑料筛查、污泥回用监测等领域,尤其适合长期覆膜导致的微塑料污染治理。未来可集成至智慧农业监测系统,结合无人机采样与AI图像分析,实现大范围土壤微塑料污染动态评估。随着全球对微塑料生态风险的关注,预计2026年相关检测设备市场规模将突破50亿元,其模块化设计便于推广至发展中国家农业区应用后单次检测成本降低40%,较传统NaI浮选法减少废液处理费用60%,万吨级农田治理可节约300万元以上。环境效益方面,避免NaCl浮选导致的土壤盐渍化,减少二次污染风险,助力"净土工程"实施2社会效益上,为食品安全监管提供数据支撑,降低微塑料经作物进入食物链的风险。已在国内多个农业示范区试点,推动"检测-治理"一体化模式,预计三年内市场渗透率达25%。技术出口可带动国产环保浮选剂、智能分离设备等产业链发展,形成10亿元级产业集群。此外,技术可拓展至海洋沉积物、城市污泥等环境介质的微塑料提取,推动标准化检测体系建设。

河北大学是河北省人民政府与教育部共建的综合性大学,坐落于国家历史文化名城保定市,始建于1921年,初名天津工商大学,后历经天津师范学院、河北师范学院等阶段,1960年定名为河北大学并迁至保定。学校学科门类齐全,涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、医学、管理学、艺术学等11大学科门类,拥有95个本科专业和多个博士、硕士学位授权点。作为河北省重点支持的国家“双一流”建设高校,河北大学注重科研创新,设有多个省级重点实验室和人文社科研究基地。校园文化底蕴深厚,坚持“实事求是”的校训,培养了数十万优秀人才,为区域经济社会发展提供了重要支撑。

应用后单次检测成本降低40%,较传统NaI浮选法减少废液处理费用60%,万吨级农田治理可节约300万元以上。环境效益方面,避免NaCl浮选导致的土壤盐渍化,减少二次污染风险,助力"净土工程"实施社会效益上,为食品安全监管提供数据支撑,降低微塑料经作物进入食物链的风险。已在国内多个农业示范区试点,推动"检测-治理"一体化模式,预计三年内市场渗透率达25%。技术出口可带动国产环保浮选剂、智能分离设备等产业链发展,形成10亿元级产业集群。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。