热点应用丨“隐形杀手”微塑料已潜伏在你体内！

2021-07-15 11:10:50 天美仪拓实验室设备（上海）有限公司

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什么是微塑料？

2004年，英国普利茅斯大学的汤普森等人在《科学》杂志上发表了关于海洋水体和沉积物中塑料碎片的论文，首次提出了“微塑料”的概念，指的是直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒。实际上，微塑料的粒径范围从几微米到几毫米，是形状多样的非均匀塑料颗粒混合体，肉眼往往难以分辨，被形象地称为“海中的PM2.5”。

微塑料的危害！

据《国家地理》杂志报道，微塑料几乎已经侵入了地球上的每一个角落，微塑料污染问题已经成为了全球不可忽视的环境问题。此外，它们还可能含有添加剂，如染料和生产过程中的杂质。分散在水体中的微塑料，不仅污染了水资源，还会被水中的生物食用，再经过食物链最终进入人体，对公众健康构成严重威胁。

微塑料如何识别？

既然肉眼不可见，我们将如何识别微塑料呢？

拉曼光谱由于其快速、灵敏度高等优势，非常适合于识别聚合物、污染物和染料等。并且，其指纹类型分析在海洋环境中微塑料的识别方面具有很大的潜力。

本文通过利用爱丁堡仪器的RM5显微共聚焦拉曼光谱仪成功地鉴别出水中的聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和尼龙-6三种微塑料，PE是制造最多的聚合物之一，全球每年制造数以千万吨，PE是全球水生系统中最常见的三大塑料之一。PTFE是一种含氟聚合物，由于其不粘特性在生活和工业中应用十分广泛，PTFE与PE具有非常相似的结构，但是其合成和用途却有很大差异。尼龙-6是一种聚酰胺，经常用于汽车工业和捕鱼材料中。丢弃的捕鱼设备为尼龙6进入水生生态系统提供了一条捷径。这三种聚合物在海洋中含量很高。

材料与方法

RM5拉曼光谱仪：785nm 激光器、10x物镜

粒径在35-50μm的范围内尼龙6，PTFE和PE购自Sigma Aldrich，将这些微塑料加入水中，并通过Whatman^®ME膜滤器过滤。

图1.RM5显微拉曼光谱仪

分析与讨论

尼龙-6、PE和PTFE的标准物拉曼光谱图如图2所示，标准物的拉曼特征峰可作为检测结果的参考依据。

图2. 尼龙-6、PE和PTFE标准物的拉曼光谱图

向500 mL水中添加1 mg每种塑料来模拟未知的微塑料水样品。并通过滤器过滤样品使其干燥，然后在显微镜下观测样品。总共选择25个颗粒以测量其拉曼光谱，图3-5详细显示了三个粒子拉曼光谱及其白光图像（粒子8，粒子20和粒子25）的示例，它们分别被标识为PE，尼龙6和PTFE。通过KnowItAll拉曼光谱数据库，这三种聚合物的匹配度达到了92.83%，展现了高度的匹配性。