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微塑料檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-04-10 11:28:15 更新時(shí)間：2025-04-09 11:29:24

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

微塑料檢測(cè)：核心檢測(cè)項(xiàng)目與技術(shù)解析

微塑料（Microplastics, MPs）是指直徑小于5毫米的塑料顆粒，廣泛存在于水體、土壤、空氣及生物體內(nèi)，對(duì)環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在威脅。隨著全球?qū)ξ⑺芰衔廴镜年P(guān)注度提升，其檢測(cè)技術(shù)成為環(huán)境科學(xué)和公共健康領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本文聚焦微塑料檢測(cè)的核心項(xiàng)目，系統(tǒng)梳理檢測(cè)方法、技術(shù)難點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展方向。

一、微塑料檢測(cè)的核心項(xiàng)目

微塑料檢測(cè)需從物理特性、化學(xué)組成和生物學(xué)影響三個(gè)維度展開(kāi)，具體檢測(cè)項(xiàng)目如下：

1. 物理特性檢測(cè)

尺寸與形貌分析
- 檢測(cè)目標(biāo)：確定微塑料的粒徑分布（如納米級(jí)、微米級(jí)、毫米級(jí)）及形狀（顆粒狀、纖維狀、碎片狀）。
- 技術(shù)手段：
  - 光學(xué)顯微鏡：快速篩查，但分辨率受限（僅適用于>1 μm的顆粒）。
  - 掃描電子顯微鏡（SEM）：高分辨率成像，可分析表面形貌（如裂紋、孔洞）。
  - 動(dòng)態(tài)光散射（DLS）：適用于納米級(jí)微塑料的粒徑分布測(cè)定。
顏色與表面特性
- 通過(guò)顯微鏡或光譜技術(shù)識(shí)別顏色差異，分析表面吸附污染物（如重金屬、有機(jī)污染物）的可能性。

2. 化學(xué)組成檢測(cè)

聚合物類型鑒定
- 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）：通過(guò)特征吸收峰識(shí)別聚合物（如聚乙烯PE、聚丙烯PP）。
- 拉曼光譜（Raman）：高靈敏度，可檢測(cè)微米級(jí)顆粒，但易受熒光干擾。
- 熱裂解-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用（Py-GC/MS）：適用于復(fù)雜基質(zhì)中聚合物的定性與定量分析。
添加劑與污染物分析
- 檢測(cè)微塑料中塑化劑（如鄰苯二甲酸酯）、阻燃劑（如多溴聯(lián)苯醚）及吸附的持久性有機(jī)污染物（如多環(huán)芳烴PAHs）。

3. 生物學(xué)影響評(píng)估

生物累積檢測(cè)
- 通過(guò)生物樣本（如魚(yú)類腸道、貝類組織）分析微塑料的累積濃度及分布規(guī)律。
- 技術(shù)：顯微解剖結(jié)合光譜鑒定。
毒性效應(yīng)測(cè)試
- 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：評(píng)估微塑料對(duì)細(xì)胞存活率、氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響。
- 模式生物暴露實(shí)驗(yàn)：如斑馬魚(yú)、水蚤的急慢性毒性測(cè)試。

二、檢測(cè)流程與關(guān)鍵技術(shù)

樣品前處理
- 分離純化：通過(guò)密度浮選（如飽和NaCl溶液）、酶解消化的方法去除有機(jī)質(zhì)干擾。
- 過(guò)濾分級(jí)：不同孔徑濾膜（如0.45 μm、5 μm）分離粒徑區(qū)間。
定量分析
- 質(zhì)量濃度：熱重分析（TGA）測(cè)定樣品中塑料總質(zhì)量占比。
- 數(shù)量濃度：顯微鏡或流式細(xì)胞術(shù)統(tǒng)計(jì)單位體積/質(zhì)量中的顆粒數(shù)量。
數(shù)據(jù)驗(yàn)證
- 空白對(duì)照：避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引入二次污染（如實(shí)驗(yàn)服纖維）。
- 質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)：利用NIST等標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)提高鑒定準(zhǔn)確性。

三、技術(shù)挑戰(zhàn)與未來(lái)方向

技術(shù)瓶頸
- 小尺寸檢測(cè)：納米級(jí)微塑料（<1 μm）的分離與鑒定仍缺乏高效手段。
- 復(fù)雜基質(zhì)干擾：土壤、生物組織等樣本中雜質(zhì)影響檢測(cè)準(zhǔn)確性。
- 標(biāo)準(zhǔn)化缺失：檢測(cè)方法尚未統(tǒng)一，導(dǎo)致數(shù)據(jù)可比性差。
創(chuàng)新方向
- 高通量檢測(cè)：結(jié)合人工智能（AI）的圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)與分類。
- 原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：開(kāi)發(fā)便攜式拉曼或熒光傳感器用于野外快速篩查。
- 生物標(biāo)志物開(kāi)發(fā)：通過(guò)基因表達(dá)或代謝組學(xué)評(píng)估微塑料的長(zhǎng)期毒性。