尺寸在幾微米到幾毫米左右的微小塑料稱為微塑料。微塑料已成為影響海洋環(huán)境問(wèn)題的全球性課題,可能對(duì)沿海和海洋生態(tài)系統(tǒng)以及人類(lèi)健康產(chǎn)生不良影響。微塑料分為初級(jí)微塑料,比如工業(yè)用研磨劑等塑料珠,次級(jí)微塑料,比如塑料產(chǎn)品因太陽(yáng)紫外線引起的劣化和物理磨損而碎裂變小的微塑料。微塑料的研究包括主要成分分析、原料中添加劑分析、從自然界吸附的疏水性有機(jī)化合物等。前瞻性的研究微塑料,對(duì)未來(lái)環(huán)境保護(hù)非常必要。島津公司使用不同分析儀器,深入開(kāi)展了微塑料研究。
分析方法
我們使用可定性分析的儀器確定微塑料(MPs)的種類(lèi),可定量分析的儀器確定數(shù)量、含量等,還分析粘附在微塑料表面的化學(xué)物質(zhì)。
下面是使用FTIR分析在海灘上收集的漁網(wǎng)和從回收工廠獲得的漁網(wǎng)的例子。
從紅外光譜中發(fā)現(xiàn),聚乙烯,聚丙烯和聚酰胺經(jīng)常用作漁網(wǎng)的材料。因?yàn)檫@些材料重量輕,漂浮在海中,易于到達(dá)海灘,易于作為海洋廢物收集。
圖1 在固定海灘收集的漁網(wǎng)
圖2 定性結(jié)果:聚乙烯,聚丙烯
圖3 從回收工廠獲得的漁網(wǎng)
圖4 定性結(jié)果:聚乙烯,聚丙烯,聚酰胺
在諸如微塑料的海洋廢物的分析中,存在樣品數(shù)量大,需要簡(jiǎn)單和快速測(cè)量的要求。 FTIR可以快速確定其主要成分,它可以表征有機(jī)成分和部分無(wú)機(jī)成分。
下面是使用紅外顯微鏡對(duì)次級(jí)微塑料進(jìn)行透射分析的例子。
制備了模仿海洋和河流中的次級(jí)微塑料的樣品。首先,使用聚四乙烯(PTFE)濾紙抽濾,然后收集分散在水中的微塑料用于分析,結(jié)果如圖1所示。另外,圖2展示了圖1中的區(qū)域(a)至(c)中的典型紅外光譜。 該微塑料被鑒定為聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
圖1(a):PE的分布
圖1(b):PP的分布
圖1(c):PET的分布
圖2:圖1(a)~(c)區(qū)域內(nèi)的典型紅外光譜
圖3:濾紙上的微塑料
紅外顯微鏡可以對(duì)濾紙上收集的微塑料進(jìn)行分析,即使是微小樣品也可以進(jìn)行高靈敏度測(cè)試,使用標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)可以對(duì)微塑料進(jìn)行成分定性分析。