红外光谱分析瓶装饮用水中的微塑料

摘要微塑料是指粒径在 1 μm 与 5 mm 之间的小塑料颗粒。据报道，由于废弃物管理不当和塑料污染，微塑料目前广泛存在于环境中[1,2]。但是，微塑料的膳食暴露途径目前尚不明确。据计算，瓶装水的消费量将以每年 7% 的速度增长，预计到 2025 年，全球瓶装水的平均总消费量将达到 5130 亿升[3]。本研究展示了 Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统如何准确鉴定和定量瓶装饮用水中存在的微塑料。本研究还展示了Agilent Cary 630 FTIR 光谱仪用于研究微塑料污染源的能力。

样品前处理使用 Sterlitech 聚酯 (PETG) 镀金滤膜（0.8 μm，100/0 nm 涂层，25 mm）对两瓶饮用水 (600 mL) 进行过滤。为确保收集到所有存在的微塑料颗粒，使用不含微塑料的水冲洗瓶子和漏斗的内部各一次。为避免镀金滤膜变形，采用小孔玻璃砂芯真空抽滤。由于小孔玻璃砂芯真空抽滤具有高孔密度和固体结构，它可以确保真空压力更均匀地扩散。抽滤完成后，使用镊子小心地取出镀金膜，并均匀地放在玻片支架上。然后拧紧金色固定环以确保滤膜表面均匀、平坦，如图 4 所示。

8700 LDIR 激光红外成像系统本研究使用 Clarity 软件控制的 Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统。Agilent 8700 LDIR 使用 Clarity 软件中的全自动化Particle Analysis（颗粒分析）方法，对两个载有微塑料颗粒的聚酯 (PETG) 镀金滤膜进行了分析。数据采集所用方法设置参数如图 1 所示。仪器参数全部采用仪器默认设置。

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结论使用 Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统的滤膜分析功能，在品牌 A 和 B 中总共分别检测到 4 个和 33 个匹配质量大于0.80 的微塑料颗粒。PE 和 PET 是在两个品牌样品中最常检测到的聚合物。对镀金滤膜上的 PET、PE 和非微塑料颗粒实现了高水平的鉴定准确度和置信度。本研究证明，真空滤膜样品前处理流程和 LDIR 方法实现了高效的微塑料分析并节省了大量时间。直接在滤膜上进行分析的LDIR 方法所需的样品处理更少，减少了样品污染的可能性，并提供了优异的准确度和更高的样品通量。8700 LDIR 激光红外成像系统的自动化工作流程将有助于准确表征涉及大量样品的不同基质中的微塑料，并提供高样品通量。此外，Agilent Cary 630 FTIR 光谱仪可以进行简单的聚合物鉴定分析，为研究微塑料来源提供了一种简单的解决方案。本应用简报展示了 Cary 630 FTIR 在聚合物鉴定方面的灵活性，可以根据应用量身定制采样附件和方法。直观的图片引导式Agilent MicroLab PC 软件便于快速学习掌握，减少了培训需求和操作人员错误，并且可以轻松应用于研究各种基质中微塑料的来源。