海洋微塑料检测，PerkinElmer应对有方

众所周知，塑料的对环境的污染是一个长期而难于治理的过程，塑料的分解需要长达100-200年的时间。但是你知道吗，塑料对海洋的污染更为严重，据报道，每年至少有800万吨塑料流入海洋，相当于每一分钟就有一辆装满塑料的垃圾车将垃圾倒入海洋。按当前消费率发展下去，到2050年地球将新增330亿吨塑料。塑料在海洋中逐步积累，目前全世界海洋漂浮塑料垃圾的量估计高达 27 亿片、25 万 吨之多，海洋几乎成了一个“塑料世界”。

而当塑料进入海洋系统后，逐渐分解，最后成为微塑料，被生物摄入体内，一方面可能会造成生物的死亡，影响生态系统稳定，另一方面可能会通过食物链传播，最后出现在人类的餐桌上。微塑料犹如海洋中的PM2.5一般，威胁着海洋生物和人类的健康。

要对海洋中的微塑料进行管控，第一步是要对这些微塑料的成分和含量进行检测，从而对污染的严重性和主要来源进行评判，对下一步的治理提供依据。PerkinElmer红外光谱及红外显微成像系统可为检测过程提供有力的支持。

红外光谱仪已经广泛用于鉴别大尺寸的高分子材料，对于较大的塑料样品可以选择不怕潮可电池供电的Spectrum Two^TM 红外光谱仪放到船上做快速塑料的鉴别；而对于肉眼无法识别的微小的塑料颗粒，就需要选择红外显微镜成像系统用于这些微塑料的检测和鉴别。

图1.  Spotlight400 红外成像系统

海水样品经过一系列的前处理后去除有机质，再通过滤膜过滤，然后将带有样品的滤膜在空气中干燥之后得到待测样品（图2），本文采用的海水样品来源于辽宁省海洋水产科学研究院。将待测样品放置到Spotlight 400 的载物台上，先在可见光下观察样品可见图像（图3）并选取样品区域，扫描选定区域的红外成像数据。

图2. 待测样品

图3. 样品的可见图像

从样品的可见图像上（图3）可以明显看出滤膜上分布着不规则的颗粒，至于哪些是塑料颗粒需要进行红外谱图分析才能确定。因此对选定区域红外成像数据的扫描，得到总平均吸光度成像（图4，左），对每个颗粒进行红外谱图分析（图4，右），发现选定区域右上角两个颗粒的红外谱图均为聚苯乙烯的红外特征吸收，再对照聚苯乙烯的标准谱图，可以最终确定该海水样品中含有聚苯乙烯（Polystyrene）微塑料颗粒。

图4. 总平均吸光成像（左）；红外光谱图（右）