易(yi)科泰海洋微塑料科(ke)學研(yan)究(jiu)技術方案(an)

2004年，英國普(pu)利(li)茅斯(si)大(da)學的(de)湯普(pu)森(sen)等人(ren)在(zai)《Science》雜誌上發(fa)表(biao)了(le)關於(yu)海(hai)洋水體(ti)和(he)沈(chen)積物(wu)中塑料碎(sui)片的(de)論文，引(yin)入了(le)“微塑料"的概念。後(hou)來(lai)，凡(fan)是尺寸(cun)小於(yu)5毫米(mi)的(de)塑料纖(xian)維(wei)、顆粒(li)或(huo)薄膜即(ji)可(ke)被認(ren)定為微塑料，其(qi)又被稱(cheng)為“海洋的(de)PM2.5"。由(you)於(yu)其(qi)顆粒(li)直徑微小、體(ti)積小(xiao)，具(ju)有(you)較高(gao)的比(bi)表(biao)面積，吸附(fu)汙(wu)染物(wu)的能(neng)力較強，因(yin)此與不可(ke)降(jiang)解(jie)的“白色汙(wu)染"塑料相(xiang)比，對環(huan)境(jing)的(de)危害程度更(geng)大(da)。目前(qian)常見(jian)的微塑料檢(jian)測方(fang)法(fa)中(zhong)，目視法簡(jian)單但準確(que)性(xing)低(di)；顯(xian)微鏡(jing)法可(ke)檢測(ce)較(jiao)大(da)微塑料，但對小粒(li)徑(jing)微塑料有(you)限制(zhi)；熱(re)裂(lie)解(jie)-氣(qi)相(xiang)色譜(pu)/質譜(pu)聯(lian)用法可(ke)定性(xing)定量(liang)但單(dan)次(ci)檢測(ce)量(liang)小；染色(se)法易(yi)高(gao)估(gu)且(qie)難定性(xing)，尤其(qi)是微塑料的(de)分離(li)難度高(gao)。

北(bei)京易科(ke)泰秉(bing)承“生態-農業(ye)-健康"的發(fa)展(zhan)理(li)念，具(ju)備(bei)借(jie)近(jin)20年在生態環(huan)境(jing)監測(ce)領域(yu)的深耕細作及(ji)儀(yi)器技術推廣(guang)中積累(lei)的豐(feng)富經驗，為科(ke)研人員定制(zhi)微塑料科(ke)學研(yan)究(jiu)技術方案(an)。

FireFly LIBS通過元素測(ce)量技術檢測(ce)微塑料及(ji)其(qi)吸附(fu)物

微塑料是普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)的(de)環(huan)境(jing)汙(wu)染物(wu)，而且(qie)其(qi)吸附(fu)其(qi)他汙(wu)染物(wu)的能(neng)力進壹步增加了(le)環(huan)境(jing)風(feng)險(xian)。利(li)用LIBS技術對微塑料的(de)元素分(fen)析能(neng)力除了(le)可(ke)以對微塑料進行(xing)鑒(jian)定(ding)和(he)分類，還可(ke)以對附(fu)著於(yu)微塑料表(biao)面的(de)重金(jin)屬元素等進行(xing)進壹步分析(xi)研究(jiu)。印度的科研人(ren)員利(li)用LIBS - 拉曼系(xi)統基(ji)於(yu)化(hua)學成(cheng)分和(he)表面吸附(fu)的重(zhong)金(jin)屬對 Netravathi 河采(cai)集(ji)的(de)微塑料進行(xing)分析，其(qi)中利(li)用LIBS分析結果(guo)表明在(zai)所有六(liu)個(ge)樣品中(zhong)都檢測(ce)到了(le)Al、Ca和(he)Mg元素，部(bu)分樣品還(hai)檢測到Co、Ni和(he)Zn。其(qi)成功鑒(jian)定(ding)出了(le)不同(tong)聚合(he)物(wu)類別(bie)（PE、PP、PET）以及(ji)吸附(fu)的重(zhong)金(jin)屬，為微塑料研(yan)究提(ti)供(gong)了(le)壹種(zhong)快速、全面的(de)分析方(fang)法(fa)。

阿根廷的科研人員利(li)用 LIBS 技術檢測(ce)了(le)來(lai)自(zi)布(bu)宜諾斯(si)艾利(li)斯(si)省東(dong)南(nan)部Langueyú 溪(xi)水樣中塑料和(he)微塑料廢(fei)物(wu)中(zhong)的(de)銅，分(fen)析(xi)了(le)消(xiao)化(hua)過程對樣品的(de)影響以(yi)及(ji)常見(jian)塑料在(zai)不同(tong)環(huan)境(jing)下(xia)對銅的(de)保留(liu)能(neng)力。實驗結果(guo)表明LIBS技術可(ke)檢測(ce)微塑料和(he)宏(hong)塑料中(zhong)保留(liu)的(de)銅，消(xiao)化(hua)過程可(ke)消(xiao)除部(bu)分與有機(ji)物相(xiang)關的銅。常見(jian)塑料在(zai)不同(tong)含(han)銅溶(rong)液(ye)中均可(ke)保留(liu)銅，且(qie)Grilon可(ke)用於(yu)估(gu)算溪(xi)流(liu)中銅的(de)濃(nong)度。宏(hong)塑料和(he)微塑料均可(ke)從接(jie)收(shou)城(cheng)市(shi)汙(wu)水的(de)溪(xi)流(liu)中保留(liu)銅，而(er)LIBS技術可(ke)用於(yu)研(yan)究(jiu)塑料廢(fei)物(wu)中(zhong)銅的(de)存(cun)在，且(qie)比常用技術更(geng)簡(jian)單(dan)高(gao)效(xiao)。

高(gao)光譜(pu)——微塑料分(fen)類檢測(ce)

StefaniaPiarulli等人(ren)提(ti)出壹種(zhong)基(ji)於(yu)近(jin)紅外高(gao)光譜(pu)成(cheng)像(xiang)（NIR-HSI）結合(he)歸壹化(hua)差異(yi)圖(tu)像(xiang)（NDI）策(ce)略(lve)的(de)方(fang)法(fa)，用於(yu)檢(jian)測(ce)復雜水生環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)微塑料。科研人員在意大(da)利(li)拉文納(na)濱海(hai)地(di)區(qu)采(cai)集(ji)海(hai)水樣本，包(bao)括添加(jia)不(bu)同含(han)量PP、PS和(he)PA微塑料的(de)樣本以(yi)及(ji)未添加(jia)的(de)真實(shi)海(hai)水樣本，檢(jian)測到了(le)其(qi)中的(de)微塑料，並分析(xi)了(le)其(qi)聚合(he)物(wu)類型。同(tong)時選擇(ze)了(le)該(gai)地(di)區(qu)的貽(yi)貝樣本，對其(qi)進行(xing)清(qing)洗、凈化(hua)、處理(li)後添(tian)加(jia)微塑料，同(tong)時也(ye)對部分(fen)未凈化(hua)的真(zhen)實貽(yi)貝樣本進行(xing)分析，發(fa)現(xian)不同(tong)樣本中(zhong)的微塑料含(han)量和(he)檢測(ce)情(qing)況有(you)所差異(yi)。實(shi)驗結果(guo)表明NIR-HSI方法可(ke)用於(yu)復(fu)雜環(huan)境(jing)基(ji)質中(zhong)微塑料的(de)定性(xing)檢測(ce)，雖(sui)然空(kong)間分辨率(lv)不(bu)如壹些微觀尺度的光譜(pu)技術，但分(fen)析(xi)過(guo)程快速且自(zi)動化(hua)程度高(gao)，適用於(yu)大(da)量復(fu)雜樣本分(fen)析。且NDI程序可(ke)減(jian)少數(shu)據處(chu)理(li)和(he)評估(gu)時間，未來(lai)需進壹步改進方(fang)法以進行(xing)定性(xing)和(he)定量(liang)分(fen)析，測(ce)試(shi)更(geng)多微塑料形狀和(he)聚合(he)物(wu)類型，實(shi)現(xian)對水生環(huan)境(jing)和(he)生物群(qun)中(zhong)微塑料時空(kong)分(fen)布(bu)的廣(guang)泛(fan)監測(ce)，評(ping)估(gu)環(huan)境(jing)風(feng)險(xian)。

丹(dan)麥(mai)奧(ao)爾堡大(da)學的(de)FanLiu等人(ren)提(ti)出了(le)壹套清(qing)晰(xi)簡(jian)潔(jie)的(de)根據微塑料形狀（纖(xian)維(wei)、棒狀、橢(tuo)圓(yuan)、卵形、球(qiu)形、四(si)邊(bian)形、三(san)角形、自由(you)形狀和(he)無法(fa)識(shi)別(bie)）進行(xing)分類的方(fang)法，並用來(lai)自(zi)四(si)個(ge)環(huan)境(jing)區(qu)域的(de)微塑料圖(tu)像(xiang)進行(xing)驗證。科研(yan)人(ren)員從海(hai)洋水、廢(fei)水處(chu)理(li)廠進水和(he)出水、雨水、廢(fei)水處(chu)理(li)廠汙(wu)泥(ni)、雨水池(chi)塘沈(chen)積物(wu)和(he)室(shi)內(nei)空(kong)氣(qi)等七(qi)個(ge)環(huan)境(jing)矩(ju)陣(zhen)中(zhong)，獲(huo)取11,042個(ge)微塑料的(de)高(gao)光譜(pu)圖(tu)像(xiang)，並對其(qi)進行(xing)分類和(he)分析(xi)。其(qi)中橢(tuo)圓(yuan)、卵形和(he)棒狀(zhuang)雖(sui)較難區(qu)分，但在(zai)所有水和(he)固(gu)體(ti)基(ji)質中(zhong)占(zhan)主(zhu)導(dao)；而(er)室(shi)內(nei)空(kong)氣(qi)中(zhong)含(han)量最多的微塑料基(ji)本是無法(fa)識別(bie)的形狀，多為小(xiao)於(yu)30μm的顆粒(li)。

葉綠素熒(ying)光——微塑料生態毒理(li)研究(jiu)

江南(nan)大(da)學的(de)研究人員建立(li)了(le)壹個(ge)只(zhi)有四(si)個(ge)狀(zhuang)態變(bian)量的(de)ChlF模型結(jie)構，它(ta)可(ke)以代表(biao)抗(kang)生素和(he)微塑料脅迫(po)下(xia)的菊花葉(ye)片(pian)的(de)ChlF，平均誤(wu)差為0.6%，兩(liang)個(ge)模(mo)型參(can)數(shu)（k1和(he)k7）顯示抗(kang)生素和(he)微塑性(xing)應力之間存在顯(xian)著(zhu)差異(yi)。本研究為蔬(shu)菜(cai)中SDZ和(he)PS的傳感檢測提供了(le)潛在(zai)的應用前(qian)景。在(zai)未來(lai)的(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)，需要在溫度、營養(yang)、水分(fen)利(li)用率和(he)基(ji)因(yin)型等多種(zhong)因(yin)素的(de)綜(zong)合(he)影(ying)響下，進壹步驗證基(ji)於(yu)葉綠素熒(ying)光參(can)數(shu)模型的(de)微塑料鑒(jian)別(bie)方法。

武漢植物(wu)園(yuan)研究了(le)微塑料和(he)重金(jin)屬汙(wu)染對水生植物(wu)生理(li)生化(hua)的影(ying)響，其(qi)中微塑料對水生生物的(de)潛在危害主(zhu)要(yao)體(ti)現在降(jiang)低(di)水生植物(wu)葉綠素含(han)量和(he)光合(he)活(huo)性(xing)，以及(ji)引(yin)起(qi)氧(yang)化(hua)應激反(fan)應等。其(qi)實驗結果(guo)表明聚苯乙(yi)烯微塑料顯(xian)著(zhu)抑(yi)制(zhi)了(le)沈(chen)水植(zhi)物的(de)葉綠(lv)素含(han)量和(he)Fv/Fm等葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光參(can)數(shu)。

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