微塑料探秘:FT-IR显微成像分析鉴别海水中的微塑料

2024-03-19 16:05:27, 珀金埃尔默 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司


当我们漫步在海边,脚下柔软的沙滩、眼前蔚蓝的海水,似乎都为我们描绘出一幅和谐的画面。

但你知道吗?在这看似宁静的海洋之下,隐藏着一种新兴的环境污染物——微塑料。

微塑料,这个近年来备受关注的话题,其直径小于5mm,甚至有的小于1mm,小得让我们肉眼难以察觉。由于这些塑料垃圾在海洋中不会生物降解,只能通过物理作用成为形体越来越小的有毒碎片而留存在海洋中,从而成为一项严重污染来源,在破坏、威胁着海洋环境,更可怕的是它已经开始渐渐地进入食物链, 被海洋生物以及鱼虾类摄取,最终经过食物链会被人类食用,严重影响到海洋生态系统和人类健康。

珀金埃尔默红外光谱仪和红外显微镜成像系统可以准确、快速地识别出海水中的微塑料颗粒,帮助我们了解污染的真实情况。

△图1.Spotlight 400 FT-IR显微成像系统

在辽宁省海洋水产科学研究院的支持下,我们采用了一系列前处理方法,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,左)。

△图2. 待测样品(左);样品的可见图像(右)

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2,右)并选取样品区域,扫描选定区域的红外成像数据。从样品的可见图像上(图2,右)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。

△图3. 总平均吸光成像(左);红外光谱图(右)

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3,左),对每个颗粒进行红外谱图分析(图3,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。

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