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河流微塑料｜從采集到分析，輕松“一網打盡”
導讀
微塑料是一種新興的污染物，具有與其它污染物相似的普遍性和生態毒性，微塑料的尺寸范圍大、分布廣、環境干擾影響大，所以快速采集、處理、分析微塑料組分，對于環境污染治理有很重要的意義。
微塑料的危害
《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》對“重視新污染物治理"提出了有關要求。新污染物雖然在環境中濃度較低，但具有器官毒性、神經毒性、生殖和發育毒性、免疫毒性、內分泌干擾效應、致癌性、致畸性等多種生物毒性，同時具有較強的生物持久性、明顯的生物富集性、難以監測等特性，對人體健康和生態環境構成危害。
現階段國際上主要關注的新污染物包括：微塑料、環境內分泌干擾物（EDCs）、全氟化合物等持久性有機污染物、抗生素等四大類。作為四大類新型污染物之一的微塑料等細顆粒物，可以吸附重金屬和有機污染物的載體，其危害性更為復雜。
下面小編為您介紹河流中微塑料從采集到樣品前處理方法以及使用島津傅立葉變換紅外光譜儀（IRSpirit）快速進行分析的過程。
微塑料的采集
目前海水和淡水中微塑料采集一般采用具有不同孔徑網目的拖網，使用拖網需要船只，對流域面積也有一定要求。采用一種新型微塑料采集裝置Albatross（株式會社Pirika），解決了昂貴的租船費用以及狹窄地點和流速慢的河流難以取樣的限制問題，可以在任何地點輕松使用的采集裝置，僅需3分鐘即可完成收集微塑料樣品，成本低、使用方便。
圖1 微塑料采集裝置Albatross
圖2(a) 河流A中的采集過程圖
圖2(b) 河流B中的采集過程
圖3 采集的微塑料樣品
微塑料的前處理
首先將采集到的樣品過2mm和0.1mm目篩，在通過0.1mm目篩捕集的樣品中加入30%的雙氧水（H2O2），溶解雜質，然后用純水清洗樣品，去除H2O2，加入5.3mol/L的碘化鈉水溶液（NaI），進行比重分離。
圖4 前處理流程
微塑料的分析
在收集的微塑料中，隨機選了一顆微塑料使用島津小巧型IRSpirit進行紅外分析，光學顯微鏡觀察圖像和紅外測定結果如下：
圖5 收集的部分微塑料
圖6 光學顯微鏡下微塑料圖像
圖7 FTIR的測定結果
島津塑料分析系統包括了多種類型塑料的紅外譜圖，這些塑料經過了0小時（未照射）到使用Iwasaki Electric Co., Ltd.生產的超加速老化儀最長550小時（相當于紫外線照射約10年）照射。以上測定結果和紫外線照射550小時老化的PE匹配。檢測到圖中?框所示的3400cm-1附近的O-H伸縮振動、1750 cm-1附近的C=O伸縮振動引起的吸收，因此，可以推測出該微塑料暴露在環境中由于紫外線照射引起的氧化老化。另外，根據圖中藍框所示的1050cm-1附近的吸收峰，判斷可能存在硅酸鹽等。
結語
采用新型微塑料采集裝置Albatross（株式會社Pirika），僅需3分鐘即可完成收集微塑料樣品，成本低、使用方便。針對采集的微塑料樣品進行前處理，使用島津傅立葉變換紅外光譜儀（IRSpirit）可實現快速分析。
本文來源于：藤里砂（島津制作所全球應用技術開發中心），河流中采集的微塑料的前處理方法和FTIR的分析方法。