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应用分享丨赛默飞显微红外光谱仪测试大气沉降物中的微塑料(三)

发布时间: 2019-08-02 13:25 来源: 赛默飞分子光谱仪器

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近年来无论是在海洋环境中, 亦或者是食盐和大气沉降物中,科学家们均发现了微塑料的存在,微塑料污染逐渐引起人们的关注。在大气环境中存在多种物质,如浮尘、化石燃料飞灰、碳酸钙等。最近科学家们在法国巴黎大气中发现存在合成纤维、混合纤维、天然聚合物和天然纤维等。目前关于微塑料如何进入大气环境,以及大气中的微塑料与水体中的微塑料污染是否相关尚未得到统一共识。大气沉降物中存在纤维类、碎片类、薄膜类、发泡类四种形貌类型的微塑料。对于这些微塑料通常采用红外光谱仪来进行定性分析。对于尺寸大于1mm的样品可以采用常规红外光谱仪进行测试,而小于1mm的样品通常需要采用显微红外光谱仪进行分析。赛默飞世尔科技公司一体式的Nicolet iN10显微红外光谱搭配iZ10辅助光学平台,可同时满足上述两种尺寸样品的测试需求。


实验过程

本次大气沉降物样品采用采样器收集,将收集到的样品使用孔径1mm的不锈钢筛进行过滤,挑选大尺寸的疑似微塑料放于iZ10辅助光学平台中,采用Ge晶体ATR进行测试。其余样品采用5­m孔径的硝酸纤维素滤膜过滤后,放于50℃下干燥48小时。随后在体视显微镜下观测, 挑选疑似微塑料样品放于NicoletiN10显微红外光谱仪中进行测试。由于大气沉降物样品中可疑微塑料以纤维形貌为主,因此从样品中随机挑选50根进行检测。每个疑似样品检测两个不同表面位点,将产生的光谱与OMNIC软件数据库进行比较。


测试结果

类似参考文献2中的发现,纤维是最常观察到的微塑料。通过显微红外光谱仪的可视镜头,我们还发现了小体积的碎片和薄膜类微塑料。

图1:不同形貌类型的微塑料:(a) 纤维;(b)薄膜;(c-d) 碎片

从红外光谱分析中可以看出, 本次大气沉降物样品中检测到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)类塑料碎片,聚乙烯(PE)类薄膜状微塑料,纤维类微塑料以聚酯(Polyester)、聚丙烯(PP)以及尼龙为主。

图2. 识别到的聚合物FTIR光谱以及与标准光谱的匹配度


结论

采用赛默飞Nicolet iN10显微红外光谱仪可以高效快捷的对大气沉降物中的微塑料进行定性分析,搭配iZ10辅助光学平台,可满足不同尺寸样品的测试需求,为大气沉降物中微塑料的测试提供全套的解决方案。


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参考文献

1. Liqi Cai, et al. Characteristic of microplastics in the atmospheric fallout from Dongguan city, China: preliminary research and first evidence. Environ Sci Pollut Res (2017) 24:24928-24935

2. Dris R, et al. Synthetic fibers in atmospheric fallout: a source of microplastics in the environment? Mar Pollut Bull,2016,104(1):290-293

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