塑料微粒检测

由于世界范围内塑料的大量生产，它们的使用时间相对较短，以及一些不合理的废物处理做法，在水生环境中沉积了大量的塑料废物。在水中，这些塑料废物经过部分降解，结果是较大的塑料碎片被分解成较小的碎片。小于5毫米的碎片被称为塑料微粒(国会议员)。

塑料微粒是介绍了在生产、使用和处置过程中以各种方式进入环境。但是，除了可以从较大的塑料中分解出来外，它们还可以被制造成微型塑料，例如用于化妆品、纺织品和工业产品。在化妆品行业，微珠是一种极其微小的聚乙烯塑料，被添加到各种健康和美容产品中，如去角质产品和牙膏。这些微小的塑料颗粒很容易渗入水过滤系统，最终到达海洋，对水生生物造成危害。研究人员报道MPs存在于许多海洋和淡水物种中。研究发现，MPs存在于鱼类的胃肠道中研究在海龟、鲸鱼和螃蟹等其他海洋物种中也发现了MPs。

微塑料研究综述

“微塑料无处不在，”他解释说 费伊教练 朴茨茅斯大学土木工程与测量学院生物地球化学与环境污染高级研究员。Couceiro的工作重点是确定环境中污染物(如微塑料)的来源和命运，并制定预防或减轻其影响的干预措施。微塑料以不同的形式存在于我们周围，比如空气、土壤，甚至在我们消费的食物中。在海洋环境中，水生动物可能会意外摄入类似细纤维、小颗粒或珠子的MPs，从而将它们引入食物链。库塞罗说，可能有很多因素导致MP水平上升，比如“在磨损过程中从较大的塑料中脱落，或者在紫外线和微生物的不完全分解中脱落。”

尽管 几项研究 虽然已经表明了微塑料对生态系统和人类健康的负面影响，但在不同类型微塑料的理解和区分方面存在重大研究空白。因此，需要更多的研究来弥合这一差距。正如库塞罗所指出的那样:“对不同类型塑料的研究很重要，因为它与微塑料的生产有关。例如，由聚氨酯合成的MPs可以参与生物地球化学循环，而聚氯乙烯(PVC)合成的MPs可以抑制微生物降解。尽管如此，它们都被归为微塑料。”

大多数关于MPs的研究都与海洋环境有关。其中许多研究调查了特定时间内单一类型MP的影响，这并不一定代表现实世界的水生系统情景。Couceiro说:“一旦任何材料被放置在环境中，它就会被生物材料定植，并可以吸附化学物质。” 先前的研究 还展示了塑料圈(微塑料上的微生物生物膜群落)对海洋生态系统的影响。因此，为了了解MPs对生态系统的影响，“人们必须考虑不同的方面，例如塑料聚合物的类型、大小、形状、颗粒浓度、暴露时间、化学吸附剂和塑性球，以确定微塑料积累的后果，”Couceiro继续说。

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微塑料检测

在一个 评论文章 在水和沉积物样品中检测MPs的方法上，估计有50%的研究人员使用基于傅里叶变换红外光谱(FT-IR)的方法，32.5%的研究人员使用目测法，10%的研究人员使用拉曼光谱法检测MPs。其余的研究人员使用了电子显微镜(EM)和气相色谱-质谱(GC-MS)等技术。

使用显微镜或立体镜进行目视检查有助于根据塑料的物理特性对其进行分类。虽然这是最常用的方法之一 方法 ，这是一个非常耗时的方法，是主观的，依赖于分析样本的人的经验和技能。研究人员可以使用油红EGN、Hostasol黄3G、伊红B和孟加拉玫瑰等染色染料来辅助对MPs的目视检查。其中之一 缺点 这种方法的特点是染料对不同的塑料有不同的亲和力。然而, 研究人员宣布 尼罗红是一种溶剂化变色染料，是最有希望用于MPs染色的染料，因为它提供了短期的培养，高回收率，并且还允许振动光谱进行进一步分析。

不同的 方法 ，根据塑料颗粒的大小，用于MPs的化学特性。两种振动光谱方法，即FT-IR和拉曼光谱，都是非破坏性的，精度很高。许多FT-IR方法，如衰减全反射FT-IR (ATR-FTIR)，产生一个红外光谱 分析 偶极矩的变化量。拉曼光谱提供了一种分子指纹光谱 极化率 化学键。另一种检测MP的方法是热解-气相色谱-质谱法(pyrogc - ms)。该技术涉及在惰性条件下对MPs进行热分解。形成的气体在色谱柱中分离，并通过质谱识别。然而，这个过程是破坏性的，并且不能提供任何关于MPs形状的信息。液相色谱法(LC)也用于MPs的表征，但需要大量的样品。为了研究聚合物的元素组成，研究人员可以使用便携式x射线荧光光谱仪(XRF)。扫描电子显微镜(SEM)与能量色散x射线微分析仪也可以帮助了解MPs的形态和化学成分。

尽管有许多方法可用于MPs的检测和分析，但缺乏标准化。为了解决这个问题，研究人员最近标准化了样品制备基于ft - ir的分析方法来识别MPs，在100以下 µm 尺寸范围，从污泥和废水。该方法采用Fenton试剂的顺序消解法去除有机成分，具有快速、经济的优点。

其他研究人员正在独立工作，以开发识别MPs的有效方法。 本杰明阿萨莫阿 他是东芬兰大学的研究员，也是利用光子学技术探测MPs的专家。他说:“通常情况下，收集样品(土壤、水、海洋生物等)，并使用各种传统方法(如拉曼技术、红外光谱、FT-IR和高光谱成像)进行化学处理，以鉴定MPs。”然而，最近研究人员报告说 光致发光光谱 采用405 nm激光二极管对样品进行激发，可以准确检测MPs。Asamoah补充说:“基于光子学的技术非常有前途 原位塑料微粒检测 和识别。基于人工智能的方法甚至可能进一步推进我们与微塑料的斗争。”然而，在MP鉴定的不同阶段，研究人员仍然面临着挑战。

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检测微塑料的挑战

根据Asamoah的说法，“由于微塑料的老化和与环境的相互作用，一些方法的可靠性随着微塑料的改性而降低。”因此，检测MPs的单一方法并不适用于所有原位实验。

通常，MPs的化学检测包括四个步骤，(a)过滤或筛分，(b)消化，(c)密度分离和(d)光谱分析，每个阶段都有挑战。Couceiro强调了以下一些挑战:

不同尺寸的过滤: 研究人员发现，由于使用的过滤器大小不同，很难比较不同研究中的数据。例如，使用25微米过滤器的研究比使用100微米过滤器的研究获得了更多的微塑料，这意味着这两项研究不可能进行公平的比较。

消化: 这一步骤通常用于去除有机物。然而，它也会对样品中的塑料产生不必要的影响，影响它们的光谱特征，使它们更难以识别。尽管一些消化过程，如酶消化，不会妨碍MP的光谱特征，但这种技术速度慢，成本效益不高。

采用不同的密度进行分离: MPs可以根据其不同的密度进行分离。这一阶段极具挑战性，因为不同的分离条件都有各自的缺点。例如，虽然以1.2 g/cm分离MPs^3.相对容易，它忽略了较重的聚合物。另一方面，以1.7 g/cm的速度分离MPs^3.保留了更多的聚合物，但也保留了纤维素，这可能会干扰以后的分析。

光谱分析: FT-IR是MPs光谱分析的主要形式，但是，尽管非常有用，它也有一定的局限性。例如，它不能检测到小于10µm的MPs。然而，更大的塑料颗粒毒性已被证明在小于10µm的MPs中，这将被该技术遗漏。另一个限制是它不能准确地确定MPs的大小和形状。这两个特征对于确定MP的毒理学影响都是极其重要的。虽然拉曼光谱可以用来表征低至1 μ m的MPs，但它对早期过程中残留的其他化学物质的干扰非常敏感，例如密度分离和消化。

这篇文章强调了MPs对我们环境的不利影响，但它们在食物链中的存在意味着它们可能对人类和海洋动物有害。科学家们在MP检测的每一步都面临着挑战，而过去缺乏标准化的方法使得MP研究更加困难。然而，随着优化和标准化方法的出现，这将有助于MP研究的快速进展。