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English| 發(fā)布日期：2022-07-18 |
琳瑯滿目的瓶裝飲料，精致多樣的商品包裝盒，廉價結(jié)實(shí)好用的塑料食品袋……人類在享受塑料帶來的便攜的同時，似乎也在為這種便攜付出代價。
在2022年3月25日，發(fā)表在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域頂刊《Environment International》的一篇研究論文顯示，來自荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)首次在人類志愿者的血液中發(fā)現(xiàn)了微塑料，研究小組對22名志愿者的血液進(jìn)行了測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，他們中有17人的血液中含有可量化的微塑料顆粒。隨后，來自英國赫爾大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)首次在活人的肺部深處發(fā)現(xiàn)了微塑料，其研究成果發(fā)表在另一環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域頂刊《Science of the Total Environment》上。
與此同時，3月30日，我國生態(tài)環(huán)境部召開新聞發(fā)布會，界定了四類新污染物，其中就包括微塑料。新污染物是指具有生物毒性、環(huán)境持久性、生物累積性等特征的，尚未納入環(huán)境管理或管理措施不足的有毒有害化學(xué)物質(zhì)，對環(huán)境及人體健康存在較大危害性風(fēng)險。
微塑料如何產(chǎn)生？
2004年，英國普利茅斯大學(xué)的湯普森等人在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了關(guān)于海洋水體和沉積物中塑料碎片的論文，首次提出了“微塑料”的概念，指的是直徑小于5毫米的塑料碎片和顆粒。實(shí)際上，微塑料的粒徑范圍從幾微米到幾毫米，是形狀多樣的非均勻塑料顆粒混合體，肉眼往往難以分辨，被形象地稱為“海中的PM2.5”。
與“白色污染”塑料相比，微塑料的危害體現(xiàn)在其顆粒直徑微小上，這是其與一般的不可降解塑料相比，對于環(huán)境的危害程度更深的原因。國際上廣泛關(guān)注的新污染物有四大類：一是持久性有機(jī)污染物，二是內(nèi)分泌干擾物，三是抗生素，四是微塑料，在被排放到環(huán)境中后，被界定為新污染物。
微塑料對人體的影響
如圖1~3所示為赫爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在人體中探測到的塑料的種類（圖1）、形狀以及顯微成像。
圖1：檢測出的微塑料材質(zhì)種類
圖2：微塑料形狀分類
圖3：微塑料顯微成像
結(jié)果顯示從人體中提取出的微塑料中PP、PET以及樹脂占主要成分，且絕大多數(shù)微塑料是以碎片以及纖維形式存在于人體中的。
微塑料大小從幾微米到100微米不等，由于體積小，隨著空氣等原因進(jìn)入身體之后，就會吸附在肺部上。
塑料進(jìn)入人體內(nèi)之后極難被人體代謝，未能排出的部分會在體內(nèi)累積，超過一定量則有可能造成消化道和細(xì)胞不同程度受損，引發(fā)局部炎癥，破壞免疫系統(tǒng)。特別是微塑料中含有的部分化學(xué)物質(zhì)，容易擾亂人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，導(dǎo)致糖尿病、肥胖癥等疾病，甚至?xí)斐商阂约皟和窠?jīng)系統(tǒng)損傷。
微塑料檢測方法
通常研究人員提取出微塑料后常用來檢測其成分的有氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、傅里葉紅外光譜儀等，但此類儀器通常價格高昂，操作復(fù)雜且檢測周期較長。因此，如海光電推出便攜式顯微拉曼光譜儀用于微塑料的定性檢測。
顯微拉曼光譜是通過微米級的高能量、窄線寬激光激發(fā)樣品的拉曼散射信號，利用光纖光譜儀探測接收拉曼散射。拉曼光譜具有高特異性，理論上不同種類的物質(zhì)拉曼光譜也不同，因此拉曼光譜又可被稱為指紋光譜。
如下圖所示為采用如海光電顯微拉曼光譜儀采集幾種常見的微塑料拉曼光譜：
如上圖所示，大部分塑料具有明顯清晰的拉曼特征峰，結(jié)合HQI相似度算法可實(shí)現(xiàn)塑料種類的定性鑒別。
產(chǎn)品特點(diǎn)
功能齊全，具備光學(xué)成像、拉曼掃描、數(shù)據(jù)庫識別等功能，滿足不同測試需求。
便攜式設(shè)計，即插即用，可用于現(xiàn)為拉曼也可隨時拔出作為普通拉曼測試。
性能強(qiáng)大，采用科研級深度制冷面陣光譜儀，擁有低噪聲、高分辨率以及高靈敏度等特點(diǎn)。
操作簡單，無繁瑣的校準(zhǔn)預(yù)熱等流程，大大縮短檢測時間。
檢測實(shí)例
本次測試對象為廢水處理中的濾膜，采用如海光電785nm顯微拉曼光譜儀進(jìn)行拉曼光譜。
如圖所示，左圖為顯微成像圖，右圖為拉曼mapping成像圖，高光部分為疑似微塑料成分，從右圖中可以看到其拉曼mapping成像與光學(xué)顯微成像有對應(yīng)關(guān)系。
Step 3：將疑似微塑料樣品移動至激光位置，采集其拉曼光譜。
粒徑:21.5μm
粒徑:9.5μm
粒徑:5.8μm
粒徑:8.4μm
Step 4：點(diǎn)擊一鍵識別，將獲得的拉曼光譜與數(shù)據(jù)庫中的塑料數(shù)據(jù)庫比對，定性鑒別微塑料種類。
