河流微塑料｜从采集到分析，轻松“一网打尽”

导读

微塑料是一种新兴的污染物，具有与其它污染物相似的普遍性和生态毒性，微塑料的尺寸范围大、分布广、环境干扰影响大，所以快速采集、处理、分析微塑料组分，对于环境污染治理有很重要的意义。

微塑料的危害

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》对“重视新污染物治理”提出了有关要求。新污染物虽然在环境中浓度较低，但具有器官毒性、神经毒性、生殖和发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰效应、致癌性、致畸性等多种生物毒性，同时具有较强的生物持久性、明显的生物富集性、难以监测等特性，对人体健康和生态环境构成危害。

现阶段国际上主要关注的新污染物包括：微塑料、环境内分泌干扰物（EDCs）、全氟化合物等持久性有机污染物、抗生素等四大类。作为四大类新型污染物之一的微塑料等细颗粒物，可以吸附重金属和有机污染物的载体，其危害性更为复杂。

下面小编为您介绍河流中微塑料从采集到样品前处理方法以及使用岛津傅立叶变换红外光谱仪（IRSpirit）快速进行分析的过程。

微塑料的采集

目前海水和淡水中微塑料采集一般采用具有不同孔径网目的拖网，使用拖网需要船只，对流域面积也有一定要求。采用一种新型微塑料采集装置Albatross（株式会社Pirika），解决了昂贵的租船费用以及狭窄地点和流速慢的河流难以取样的限制问题，可以在任何地点轻松使用的采集装置，仅需3分钟即可完成收集微塑料样品，成本低、使用方便。

图1 微塑料采集装置Albatross

图2(a) 河流A中的采集过程图

图2(b) 河流B中的采集过程

图3 采集的微塑料样品

微塑料的前处理

首先将采集到的样品过2mm和0.1mm目筛，在通过0.1mm目筛捕集的样品中加入30%的双氧水（H2O2），溶解杂质，然后用纯水清洗样品，去除H2O2，加入5.3mol/L的碘化钠水溶液（NaI），进行比重分离。

图4 前处理流程

微塑料的分析

在收集的微塑料中，随机选了一颗微塑料使用岛津小巧型IRSpirit进行红外分析，光学显微镜观察图像和红外测定结果如下：

图5 收集的部分微塑料

图6 光学显微镜下微塑料图像

图7 FTIR的测定结果

岛津塑料分析系统包括了多种类型塑料的红外谱图，这些塑料经过了0小时（未照射）到使用Iwasaki Electric Co., Ltd.生产的超加速老化仪最长550小时（相当于紫外线照射约10年）照射。以上测定结果和紫外线照射550小时老化的PE匹配。检测到图中⻩框所示的3400cm-1附近的O-H伸缩振动、1750 cm-1附近的C=O伸缩振动引起的吸收，因此，可以推测出该微塑料暴露在环境中由于紫外线照射引起的氧化老化。另外，根据图中蓝框所示的1050cm-1附近的吸收峰，判断可能存在硅酸盐等。

结语

采用新型微塑料采集装置Albatross（株式会社Pirika），仅需3分钟即可完成收集微塑料样品，成本低、使用方便。针对采集的微塑料样品进行前处理，使用岛津傅立叶变换红外光谱仪（IRSpirit）可实现快速分析。

本文来源于：藤里砂（岛津制作所全球应用技术开发中心），河流中采集的微塑料的前处理方法和FTIR的分析方法。