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使用紅外顯微成像技術快速鑒別海水中的微塑料

閱讀:77      發(fā)布時間:2025-7-21
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微塑料(Microplastics)是近年來廣受關注的新興全球性 海洋環(huán)境污染物,目前關于微塑料的定義國際上并沒有 統(tǒng)一標準,一般指直徑小于 5mm 的塑料碎片或塑料顆粒, 也有一些文獻將微塑料劃定為直徑小于 1mm 的塑料碎片 或塑料顆粒。由于這些塑料垃圾在海洋中不會生物降解 只能通過物理作用成為形體越來越小的有毒碎片而留存 在海洋中從而成為一項嚴重污染來源,在破壞、威脅著 海洋環(huán)境,更可怕的是它已經(jīng)開始漸漸地進入食物鏈 被 海洋生物以及魚蝦類攝取,最終經(jīng)過食物鏈會被人類食 用,嚴重影響到海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類健康。 


紅外光譜儀已經(jīng)廣泛用于鑒別大尺寸的高分子材料, 對于較大的塑料樣品可以選擇不怕潮可電池供電的 Spectrum ™ Two 紅外光譜儀放到船上做快速塑料的鑒 別;而對于肉眼無法識別的微小的塑料顆粒,就需要選 擇紅外顯微鏡成像系統(tǒng)用于這些微塑料的檢測和鑒別。 本文將介紹使用 Spotlight ™ 400 紅外顯微成像系統(tǒng)(圖 1)快速鑒別海水中的微塑料顆粒。


海水樣品經(jīng)過一系列的前處理后去除有機質,再通過濾 膜過濾,然后將帶有樣品的濾膜在空氣中干燥之后得到 待測樣品(圖 2, 左),本文采用的海水樣品來源于遼寧 省海洋水產科學研究院。將待測樣品放置到 Spotlight ™ 400 的載物臺上,先在可見光下觀察樣品可見圖像(圖 2, 右)并選取樣品區(qū)域,掃描選定區(qū)域的紅外成像數(shù)據(jù)。 從樣品的可見圖像上(圖 2,右)可以明顯看出濾膜上 分布著不規(guī)則的顆粒,至于哪些是塑料顆粒需要進行紅 外譜圖分析才能確定。


因此對選定區(qū)域紅外成像數(shù)據(jù)的 掃描,得到總平均吸光度成像(圖 3,左),對每個顆 粒進行紅外譜圖分析(圖 3,右),發(fā)現(xiàn)選定區(qū)域右上 角兩個顆粒的紅外譜圖均為聚苯乙烯的紅外特征吸收, 再對照聚苯乙烯的標準譜圖,可以最終確定該海水樣品 中含有聚苯乙烯(Polystyrene)微塑料顆粒。


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