如何检测水中的微塑料
微塑料——定义为通常小于5毫米的塑料小块——正在我们日常生活中变得无处不在：它们可以在日常产品中、在我们的食物中发现，甚至已经在血液中检测到。尽管它们在地球上的存在在悄悄爬升，目前我们对微塑料对人类和环境的影响了解甚少。但我们知道，未来几年它们的含量将增加。因此，研究对于理解暴露于微塑料对人类、动物以及我们周围世界的影响至关重要。
检测水中微塑料的方法
水中的微塑料是一个特别感兴趣的领域，不仅对我们的饮用水造成安全隐患，还可能对海洋生物造成伤害。在识别水中微塑料的存在和特性时，目前通常采用两个主要步骤。
首先，过滤有助于从水中提取微塑料。所选滤膜的孔径大小将取决于所关注的微塑料的大小。通过让特定体积的水通过滤膜，塑料将被收集并准备进行分析。
接下来可以使用光学显微镜对颗粒进行成像并获取粒度信息，而拉曼光谱等振动光谱技术可以用于识别聚合物类型。像激光衍射这样的光散射技术也可以支持悬浮液中的颗粒尺寸分析。
结合颗粒的大小和化学身份，我们可以更全面地了解存在的微塑料，它们可能的来源以及它们可能在我们环境中的去向。
微塑料颗粒大小为何重要
微塑料被广泛分类为粒径范围在1微米到5毫米之间的颗粒，当颗粒尺寸低于1微米时，它们就成为纳米塑料。随后，它们被分为两种主要类型。初级微塑料是以其原始尺寸进入环境的微塑料，例如从合成纺织物中洗涤的纤维。次级微塑料是由较大塑料物品（如未妥善处理的袋子或瓶子）的碎裂而形成的。
这两种类型都对环境贡献了大量微塑料，因此了解和减少其进入的途径十分重要。颗粒的大小也会影响其在环境中的传播方式，例如在空气中或水流中。当它到达人类或动物时，大小可能会影响它进入生物体的可能性以及它在体内可能的位置。
分析技术比较
目前有广泛的微塑料分析技术可用，这呼吁各实验室之间实现更大的标准化。在 Malvern Panalytical，我们看到将光学显微镜与拉曼光谱结合使用可以更好地了解颗粒的大小和形状，这有助于预测它们的潜在影响。拉曼光谱可以识别存在的塑料类型，从而可区分各种聚合物的混合物，如PET、PVC和各种聚烯烃如PP和PE。
虽然红外光谱和拉曼光谱都被广泛用于表征微塑料，但拉曼光谱具有一些优势。例如，傅里叶变换红外光谱通常能分析到5-10微米的颗粒，而拉曼光谱可以达到1微米，从而可检测更多的颗粒。更重要的是，拉曼光谱支持水中的测量。
不管选择哪种技术，在实验室中有一些常规预防措施以保持安全并防止污染。分析人员应避免穿着合成衣物和使用塑料设备如烧杯、滤膜和移液管。根据水样的来源，可能还需要进行一些预处理步骤以去除污染物，例如有机物。
缩小知识差距
Malvern Panalytical 是总部位于荷兰的MOMENTUM 项目的成员之一，该项目汇集了许多微塑料研究和专业。作为成果，他们最近发布了一份路线图，提出了减小暴露于微塑料的健康影响的解决方案。
作为其中的一部分，MOMENTUM 项目致力于为其在毒理学研究中使用的样本创建“微塑料护照”。Malvern Panalytical 通过使用激光衍射和Mastersizer 3000+ 设备对这些样本进行快速粒度分布分析。使用Epsilon 4进行的X射线荧光（XRF）技术也用于快速准确地识别样本的原子组成。
另一种强大的技术是Morphologi 4-ID，它将自动图像分析与拉曼光谱结合在一起，一次测量即可获得颗粒尺寸、形状和化学识别信息。形貌导向拉曼光谱（MDRS）提供了关于单个微塑料颗粒和整个样本的信息。
这些技术和设备正在促成更深入的理解水中的微塑料如何影响人类和环境健康。但这方面的工作仍需大量努力。如果你想探索使用 Malvern Panalytical 仪器进行微塑料分析的潜力，请今天联系我们的专家。
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