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微塑料检测

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发布时间：2025-04-10 11:28:15 更新时间：2025-04-09 11:29:24

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

微塑料（Microplastics, MPs）是指直径小于5毫米的塑料颗粒，广泛存在于水体、土壤、空气及生物体内，对环境和人体健康构成潜在威胁。随着全球对微塑料污染的关注度提升，其检测技术成为环境科学和公共健康领域的研究重点。本文聚焦微塑料检测的核心项目，系统梳理检测方法、技术难点及未来发展方向。

微塑料检测需从物理特性、化学组成和生物学影响三个维度展开，具体检测项目如下：

尺寸与形貌分析
- 检测目标：确定微塑料的粒径分布（如纳米级、微米级、毫米级）及形状（颗粒状、纤维状、碎片状）。
- 技术手段：
  - 光学显微镜：快速筛查，但分辨率受限（仅适用于>1 μm的颗粒）。
  - 扫描电子显微镜（SEM）：高分辨率成像，可分析表面形貌（如裂纹、孔洞）。
  - 动态光散射（DLS）：适用于纳米级微塑料的粒径分布测定。
颜色与表面特性
- 通过显微镜或光谱技术识别颜色差异，分析表面吸附污染物（如重金属、有机污染物）的可能性。

聚合物类型鉴定
- 傅里叶变换红外光谱（FTIR）：通过特征吸收峰识别聚合物（如聚乙烯PE、聚丙烯PP）。
- 拉曼光谱（Raman）：高灵敏度，可检测微米级颗粒，但易受荧光干扰。
- 热裂解-气相色谱/质谱联用（Py-GC/MS）：适用于复杂基质中聚合物的定性与定量分析。
添加剂与污染物分析
- 检测微塑料中塑化剂（如邻苯二甲酸酯）、阻燃剂（如多溴联苯醚）及吸附的持久性有机污染物（如多环芳烃PAHs）。

样品前处理
- 分离纯化：通过密度浮选（如饱和NaCl溶液）、酶解消化的方法去除有机质干扰。
- 过滤分级：不同孔径滤膜（如0.45 μm、5 μm）分离粒径区间。
定量分析
- 质量浓度：热重分析（TGA）测定样品中塑料总质量占比。
- 数量浓度：显微镜或流式细胞术统计单位体积/质量中的颗粒数量。
数据验证
- 空白对照：避免实验过程中引入二次污染（如实验服纤维）。
- 质谱数据库比对：利用NIST等标准谱库提高鉴定准确性。

技术瓶颈
- 小尺寸检测：纳米级微塑料（<1 μm）的分离与鉴定仍缺乏高效手段。
- 复杂基质干扰：土壤、生物组织等样本中杂质影响检测准确性。
- 标准化缺失：检测方法尚未统一，导致数据可比性差。
创新方向
- 高通量检测：结合人工智能（AI）的图像识别技术实现自动计数与分类。
- 原位实时监测：开发便携式拉曼或荧光传感器用于野外快速筛查。
- 生物标志物开发：通过基因表达或代谢组学评估微塑料的长期毒性。