[发明专利]一种不规则形状微塑料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种不规则形状微塑料及其制备方法和应用，该不规则形状微塑料的制备方法包括以下步骤：1)裁剪：用剪切工具对塑料垃圾进行剪切；2)冷冻：将塑料垃圾加入液氮中，进行冷冻处理；3)粉碎：将冷冻处理过的塑料垃圾加入粉碎机，进行粉碎；4)研磨：将粉碎后的塑料垃圾加入研钵，再加入液氮，进行研磨；5)筛分：用筛网对研磨过的塑料垃圾进行筛分。本发明的微塑料具有不规则形状，和实际环境中的微塑料一致，可以很好地模拟实际环境中的微塑料，用于进行微塑料在生物体内富集规律以及微塑料与环境污染物吸附解析规律的研究时，模拟实验的准确性高。

技术领域

本发明涉及一种不规则形状微塑料及其制备方法和应用。

背景技术

微塑料通常是指尺寸小于5mm的塑料碎片，可以分为初生微塑料和次生微塑料两大类。初生微塑料是指经过河流、污水处理厂等而排入水环境中的塑料颗粒工业产品，如化妆品等含有的微塑料颗粒或作为工业原料的塑料颗粒和树脂颗粒；次生微塑料是指由大型塑料垃圾经过物理、化学和生物过程造成分裂和体积减小而形成的塑料颗粒。由于塑料的使用范围很广，所以造成了大量微塑料随地表径流汇入湖泊和海洋，一方面直接威胁海洋生态，另一方面可能通过食物链增加人的健康风险。近年来，微塑料污染受到了国内外学者的广泛重视，微塑料的环境健康效应和生态效应成为环境科学领域的研究热点。

目前，对于微塑料的危害研究主要是从野外检测和室内模拟实验两方面展开。众多野外采样检测结果表明，实际环境中广泛存在不规则形状的塑料碎片，当这些不规则形状的塑料碎片在物理(水力剪切)、化学(紫外催化)或者生物(生物降解)的作用下，会进一步分解成尺寸更小的不规则形状塑料碎片，当这些碎片的粒径小于5mm时就变成了不规则形状微塑料。然而，目前进行微塑料于体内富集和毒性相关的模拟实验时，大多是以规则球状微塑料为目标污染物，和实际环境中的微塑料差异较大，导致模拟实验的准确性低。研究人员之所以会选择规则球状微塑料为目标污染物，主要因为不规则形状微塑料材料难获取。

尽管目前已有报道称可以通过简单的物理研磨、剪切等方法来制备微塑料，但这些方法耗时耗力，且制备出来的微塑料的粒径难以满足实验需求。此外，也有报道称可以使用压片机等大型设备来制备微塑料，但所使用的这些大型仪器的价格昂贵，且方法繁琐。

因此，有必要开发一种简易的方法来制备能够完全满足实验需求的不规则形状微塑料，用以解决微塑料研究中的这个技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不规则形状微塑料及其制备方法和应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种不规则形状微塑料的制备方法，包括以下步骤：

1)裁剪：用剪切工具对塑料垃圾进行剪切；

2)冷冻：将塑料垃圾加入液氮中，进行冷冻处理；

3)粉碎：将冷冻处理过的塑料垃圾加入粉碎机，进行粉碎；

4)研磨：将粉碎后的塑料垃圾加入研钵，再加入液氮，进行研磨；

5)筛分：用筛网对研磨过的塑料垃圾进行筛分，得到不规则形状微塑料。

优选的，步骤1)所述剪切工具为剪刀、小型电动切割机中的一种。

优选的，步骤1)所述塑料垃圾为塑料瓶、塑料桶、塑料袋中的一种或多种。

优选的，步骤1)中的塑料垃圾经剪切后长度不超过10cm，宽度不超过10cm，厚度不超过1cm。

优选的，步骤2)所述冷冻处理的时间为3～5min。

优选的，步骤3)所述粉碎的次数不低于5次，每次粉碎的时间为30～120s。

优选的，步骤3)的操作为：将冷冻处理过的塑料垃圾在120s内迅速转入粉碎机，进行粉碎。