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面对“无孔不入”的微塑料,这些检测手段你都知道吗?

2022-11-11 18:5011280

近日,来自意大利的科研团队宣布其首次在人类母乳中发现了微塑料颗粒的存在[1]。该研究团队收集了34位健康产妇在分娩后一周提供的1g母乳样本,发现每个实验样本中或多或少都有微塑料颗粒,其对婴儿的潜在健康影响还未可知。2020年时,该团队还曾在人类胎盘中发现微塑料[2]。



而在这之前不久,新西兰奥塔戈大学研究团队在人迹罕至的新西兰南部某海域捕捞的150多条野生鱼中发现75%的鱼类体内都含有微塑料[3]。英国普利茅斯大学则在珠穆朗玛峰(海拔8440m)的雪和溪水样本中发现了微塑料,其中大多数为聚酯纤维。



以上研究表明,微塑料已广泛地侵入了自然环境甚至人体内部,我们需要对微塑料可能造成的环境污染及健康问题保持警惕之心。



微塑料”这一概念于2004年由国外学者在《Science》杂志上首次提出,即塑料产品在环境中分解形成的粒径小于5毫米的塑料、纤维、颗粒或薄膜。



随着检测技术的不断完善及简便化,全球各地都搜寻到了微塑料的身影,人类与微塑料之间的接触已成为难以避免的状况。但当前人类对微塑料及相关污染物对人体的具体影响还缺乏深入的了解,因此需要进行更多的研究



微塑料常用检测手段



当前,微塑料的相关科学研究正如火如荼地开展着,如何精准快速的识别微塑料,对微塑料领域的研究至关重要。



针对检测结果需求的微塑料类型、尺寸、颜色、丰度、重量等指标,微谱拥有不同的测试手段,包括但不限于显微红外(MIR)、激光红外(LDIR)、热裂解-气质联用仪(Py-GCMS)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)等



微塑料常用检测设备一览


显微红外(MIR)

激光红外(LDIR)

热裂解-气质联用仪(Py-GCMS)

拉曼光谱(Raman)

扫描电子显微镜(SEM)

激光共聚焦显微镜(CLSM)


每种测试方法有他们的优缺点,目前没有一种测试方法可以将五个指标都表征出来,详见下表:



其中,MIR可以实现对颗粒尺寸>100μm的测试,可以有效定性微塑料,精度高,并在光学显微镜下可得出颜色指标,但是其测试效率低下,需要人工选择,工作量大,不适用于样品很多的情况。



LDIR的颗粒尺寸测试范围为20-500μm,每小时可以测试300-350颗粒点,可以实现仪器自动化测试,适用于样品多,需大数据统计的情况。MIR和LDIR皆可以实现丰度的测量。



若想得出微塑料的质量浓度,可以采用Py-GCMS法。即样品经过前处理后将微塑料富集出来,再通过高温将聚合物裂解成低沸点的小分子物质进行分析。特定的聚合物会裂解成特定的碎片,利用这一特性,可以实现微塑料的定性定量。



微谱内部开发了Py-GCMS对样品中微塑料的定量方法研究,目前可以定性定量以下12种常见的微塑料:PS、PP、PE、PC、PMMA、PET、PA6、PA66、PU、PVC、PLA、PBAT。



Py-GCMS的高灵敏度,可以实现对纳米级别尺寸微塑料的定性定量,帮助各研究团队尽快了解该级别微塑料对人体和环境的影响。相信在不久的将来,Py-GCMS能成为研究微塑料的一个重要手段。


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