微塑料分析易如反掌

由于微塑料的出现对环境和人类健康造成了潜在威胁，水体、土壤、空气和食品 中的微塑料（尺寸范围 1 μm 至 5 mm）污染正引发愈加广泛的公众关注。 全世界的研究人员都在努力开发标准化的分析解决方案，致力于在化学性质、尺 寸、形状和总质量方面实现对这些小颗粒的较好表征。因此，开发出了采用移动 式 FTIR 和 FTIR 成像技术的样品前处理、数据测量和分析方案。移动式 FTIR 可 以在采集样品时对大颗粒（尺寸超过 5 mm）进行快速表征和化学鉴定，而尺寸 小至约 10 μm 的微粒可以使用实验室的 FTIR 成像进行分析。准确、可靠的测量 对于解决微塑料污染问题非常必要。

环境中的微塑料污染会带来许多影响。例如，小颗粒塑料可以转移到生物体的组 织中。此外，微塑料可能成为一些塑料制品污染物（如增塑剂、阻燃剂、金属、 杀菌剂和硫化剂）或塑料制品外部吸附污染物的载体。多个环境研究团队已对微 塑料造成的食品污染进行了报道 [1–3]。 迄今为止，还没有用于分析极小颗粒（< 50 μm 和 < 10 μm）的实用分析技术。 这是一个非常关键的问题，因为这些小颗粒与生物学和毒理学的相关性较大。粒径越小，风险越高。

微塑料现已公认为新兴环境污染物，然而仍未开发出针对它的 标准化采样、提取、纯化和鉴定方法。这使各种微塑料研究之 间的对比即便可以实现，执行起来也相当困难。因此，环境 科学家正致力于开发可广泛接受且具有一致性的微塑料定量 方法。 塑料制品种类多样，且具有不同的化学性质。其中，许多种类 都为人们所熟知，例如常用的可回收塑料。 而大量其它来源的塑料也很常见。例如，多种形式和来源的橡 胶，（例如路面的轮胎磨损），还有以高聚物粘结剂（例如树 脂、丙烯酸酯、硅橡胶、醇酸树脂和环氧树脂）为成分的涂料 配方。共聚物和复合材料的数量也非常巨大。因此，微塑料的 来源与种类非常多样。 颗粒尺寸和形状的多样性是增加塑料污染分析复杂性的另一个 原因。较大的塑料垃圾肉眼很容易观察到，而微塑料垃圾尺寸 可由 5 mm 低至 1 μm。此外还可能存在尺寸小于 1 μm 的纳 米级塑料，但尚未对这一类塑料进行深入研究。微塑料污染物 的形状也大不相同，例如球体、纤维型以及各种形状的较大塑 料碎片。由于来自个人护理产品的微球塑料在总体污染中仅占 一小部分，大多数微塑料污染包含各种形状和尺寸，使得对其 进行定量分析变得十分困难。 微塑料分析通常仅报告其颗粒数量。然而，塑料的易碎性使其 在后续过程中很容易分解为许多尺寸更小的颗粒，因而这种方 法在本质上存在缺陷且不准确。因此，报告中也应该包含颗粒 的尺寸，在评估微塑料毒理学影响时，尺寸和丰度都应考虑在 内。应该注意的是，微塑料对环境和健康的潜在影响随着颗粒 尺寸的减小而增加。 尺寸测量通常仅报告颗粒的zui长尺寸而忽略了其形状，使长颗 粒往往被认为与球形或其他形状的颗粒相同。为了实现更全面 的了解，塑料的定量分析应该作为一个三维问题考虑：尺寸 × 形状 × 材料。此外，塑料的质量可能有助于评估和比较污染 来源以及污染水平。致力于标准化微塑料分析方法的环境科学家们必须解决许多挑 战（塑料的组成、尺寸、形状和基质）。这些因素对于确定采 样方法、样品纯化、微塑料提取、定量分析方法和数据后处理 来说至关重要。

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