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塑料粒子

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塑料粒子相关的资讯

  • 上海禾工塑料粒子行业水分仪技术交流培训
    日前,上海禾工在广东东莞群安塑胶实业有限公司安排了一场安调培训、技术交流会,东莞群安塑胶生产的离子型中间膜可广泛的应用在光伏、航天、国防、建筑、汽车等众多领域。 而在生产过程中。如果使用水分含量过多的塑料粒子进行生产,则会产生一些加工问题,并最终影响成品质量,如:表面开裂、反光,以及抗冲击性能和拉伸强度等机械性能降低等。因此,水分含量的控制对于生产高质量的塑胶产品是至关重要的。 在之前的很多产品选购指南中也提到,如果需要检测的塑料样品水分含量在0.1%以上,加热温度在200度以内,而且加热之后除了水分之外没有其他挥发性成分,可以选择方便快捷的加热失重法水分测定仪器,如果这三个条件有一个不符合您的测量要求,那么就建议选择卡尔费休滴定的测水方法,而且,一定要选择带卡式加热炉的卡尔费休滴定仪器。在离子型中间膜生产中东莞群安塑胶选择了禾工AKF-PL2015C卡尔费休塑料粒子专用水分测定仪,在仪器的培训过程中,禾工技术员在现场协助客户使用AKF-PL2015C塑料粒子专用水分仪检测了四组数据,根据计算结果得出平均值及RSD值较好。 卡式炉测定塑料水分含量建议温度ABS/160℃已内酰胺/100-120℃环氧树脂/120℃三聚氰胺甲醛树脂/160℃尼龙6(尼龙66)160-230℃苯酚甲醛树脂/200℃聚苯稀酰胺/200℃聚酰胺/160-230℃聚碳酸二酰亚胺/150℃聚碳酸酯/140-160℃聚酯/140-240℃聚醚/150℃聚异丁烯/250℃聚酰亚胺/160℃聚甲酯/160℃聚对苯二甲酸乙二醇酯/180-200℃聚乙烯/200℃聚甲基丙烯酸甲酯/180℃聚丙烯/160-200℃聚苯乙烯/120℃聚氨酯/180℃多乙酸乙烯酯 /170℃聚乙烯醇缩丁醛PVB/150℃聚四氟乙烯PTFE/250℃橡胶塞/250℃哇橡胶/250℃软PVC /140-160℃苯乙烯丙烯酸酯/170℃特氟隆/250℃对苯二酸酯 /150℃尿素甲醛酯 /100℃
  • 走进禾工实验室和我们一起探讨塑料粒子水分检测方法
    塑料粒子水分检测的目的:塑料粒子是塑料颗粒的俗称 ,是塑料以半成品形态进行存储、运输和加工成型的原料,是用来生产和注塑塑料制品的原料,广泛应用于各类塑料制品。塑料粒子的产品质量直接影响注塑后产品的质量,水分含量过高,注塑过程中水分就会气化产生气泡,影响塑料制品的外观和机械强度,因此,控制塑料粒子水分含量是控制塑料注塑工艺的一个关键步骤。 常用的水分检测方法:目前市面上常用的塑料粒子水分检测方法为加热失重法,通过将样品加热到一定温度后,水分挥发,样品重量的改变来测得塑料粒子中的水分含量。常用的测量仪器有烘箱加热检测和红外或者卤素水分测定仪(参考型号HM-101X)。由于烘箱检测时间过长,需要人工计算,测量误差也较大,因此烘箱检测的方法逐渐淘汰;而卤素水分测定仪检测时间较短,使用方便,因此很多客户会选择这种方法来进行塑料粒子的水分检测。但是,这种加热失重的方法来进行水分检测的弊端在于,在对塑料粒子的加热过程中,除了水分以外,其中还含有一些挥发性的溶剂和有机组分也随之挥发,这样就造成了水分检测的结果偏高。那么除此之外还有什么更好的方法呢下面我们就跟着周工一起来实验一下卤素水分测定仪与上海禾工研发生产的塑料粒子专用水分测定仪水分检测对比: 检测过程与对比: 我们对客户寄来的塑料粒子样品用塑料粒子专用的卡尔费休水分测定仪AKF-PL2015C和卤素水分测定仪HM-101X进行水分检测。 塑料粒子1 塑料粒子2 AKF-PL2015C测定方法: 打开仪器,点击测量,仪器自动平衡;卡式加热炉设置加热温度为150℃,空气流量为15ml/min,吹扫样品瓶和管路中存在的水分,等待平衡;平衡后将样品瓶移至冷却槽中冷却至室温,用电子天平称取样品,然后在水分仪上点击“测量”,同时将样品瓶装入加热槽,开始测量; 测量结束后将样品瓶移至冷却槽中冷却,进行下一次测试。 塑料粒子1检测图 塑料粒子2检测图 HM-101X测定方法:打开仪器,设置加热温度为150℃;将样品放入铝盘上,点击开始后测量; 测量结束后显示含水量,进行下一次测试。 塑料粒子1检测图塑料粒子2检测图样品来源:江苏某客户环境温度:16 ℃加热温度: 150℃载气流量:15ml/minAKF-PL2015C检测结果样品名称样品质量/g含水质量/μg检测时长测量结果/% 塑料粒子10.2207416.95:120.18880.2421467.25:290.19290.2363458.35:250.1939 HM-101X检测结果 样品名称样品质量/g加热后重量/g检测时长测量结果/%塑料粒子13.1433.1272:200.503.4293.4112:500.523.4193.4012:500.52 AKF-PL2015C检测结果样品名称样品质量/g含水质量/μg检测时长测量结果/% 塑料粒子20.896152.41:430.00581.055149.61:400.00471.009059.41:450.0058 HM-101X检测结果样品名称样品质量/g加热后重量/g检测时长测量结果/% 塑料粒子24.4374.4291:450.183.5653.5581:450.193.9173.9091:400.20 结论:由上述结果可以看出,卤素水分测定仪HM-101X的检测结果比卡尔费休水分测定仪AKF-PL2015C的结果大很多,由检测图片我们也可以看出,塑料粒子加热后除了水分,可能还会有其他挥发性组份挥发,因此加热法的测试结果会比卡尔费休法的测试结果偏大,且卤素加热水分测定仪的测量精度为1mg,远大于AKF-PL2015C的0.1μg 的测量精度。
  • 塑料粒子及PVC粉末黑点外观检测仪一体机面世
    近日,卡尔帕斯(塑料黑点缺陷扫描仪厂家)总部传来消息,用于检测塑料树脂黑点和PVC黑点杂质的产品在一台机上自由切换的技术完美解决。 塑料树脂粒子表面外观上会出现黑点、黑斑点,甚至整颗都是色粒,将粒子快速挑选出来并进行分析是几乎每个工厂质检部门都希望的事情,用人眼按照现行国标1公斤的方法,量太大,重复性差,颗粒外观仪器法国家标准在2016韵鼎公司承办至今仍在推荐,黑点缺陷扫描仪检测技术也越来越好,快速、重复性高。 PVC粉末中也经常存在黑点或杂质,很多生产厂在经过对比后,选择卡尔帕斯黑点缺陷扫描仪的产品。 有些客户两种产品都有,虽然原来的技术也是一台主机就可以测量塑料粒子和PVC粉末的黑点外观,但需要更换备件,现在两者的一体化设计让这类客户非常方便测试。 到目前为止,卡尔帕斯黑点缺陷扫描仪产品多模块化的设计可以自由组合完成客户任意对颗粒或粉末样品中黑点、黑斑点、色粒、纤维、拖尾、连粒及塑料膜上鱼眼的快速测量、评估。
  • 青岛优派普--AKF-PL2015C塑料粒子专用水分测定仪调试完成
    6月底,我公司AKF-PL2015C塑料粒子检测专用水分测定仪在青岛优派普环保科技有限公司顺利安装调试完成。 这款仪器在优派普公司主要用于聚乙烯(PE)管材原料水分测试。AKF-PL2015C塑料粒子专用水分仪是禾工公司一款专门用于塑料粒子的水分含量检测仪器。可测定ABS、聚丙烯酰胺(PAM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(亚克力、PMMA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、硅橡胶塞等等。测试精度可以达到PPM级别,和塑料粒子行业传统的加热法水分仪相比,是其精度值的几百倍。 青岛优派普公司是台商在大陆的外资企业,是国内最早也是最主要的燃气、给排水泵管材料供应商。优派普在禾工公司和日本同类产品的竞争对比中,认为国产仪器具有价格低、售后方便、交货周期短、数据准确的优点,这款水分仪是该公司为数不多的国产设备之一。
  • 美资企业选用我公司AKF-PL2015C塑料粒子检测水分测定仪
    近日,著名汽车零部件厂商,世界传感器和控制器设计及制造领域的领导者,纽约证券交易所上市公司,美资企业森萨塔科技采购我公司AKF-PL2015C塑料粒子检测专用水分测定仪,用于在该公司江苏宝应工厂监测塑料原料中的水分。森萨塔科技技术人员在前期售前沟通中,以实际需求为出发点,认真核对产品技术指标,适用范围和安装调试确认条件,并没有因为我们是国产仪器排除在外,使我们在和进口仪器在同一标准商上进行公平竞争,最终中标该项目。仪器已经于10月10日调试完毕,目前正常工作。客户概况:森萨塔作为世界传感器和控制器设计及制造领域的领导者,其产品在全球应用范围极为广泛。公司生产 制造的传感器和电保护器产品工艺先进,被应用在汽车、暖通及空调设备、家用电器、航空设备和工业设备等诸多领域。森萨塔一贯重视高速增长的市场领域的新产品开发。卓越的传感器和电保护器产品为世界各地的人们提供安全、高效的生活。森萨塔全球雇员超过10000人,分布在美国、荷兰、匈牙利、日本、墨西哥、巴西、马来西亚、韩国和中国。目前,公司在中国拥有两个大型生产制造工厂和一个业务中心,即森萨塔科技(常州)有限公司、森萨塔科技(宝应)有限公司和森萨塔电子技术(上海)有限公司。
  • 好可怕,微塑料成“达摩克利斯之剑”,监控微塑料颗粒,迫在眉睫!
    热点聚焦图片来源于http://www.mnn.com显微镜下微塑料4月7日,一篇发表在《Science of the total Environment》期刊上的研究论文显示,来自英国赫尔大学领导的研究团队在活人的肺部深处发现了微塑料;3月25日,发表在另一环境科学领域《Environment International》期刊上的研究论文显示,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队在人类志愿者的血液中发现了微塑料;不久前,南京大学环境学院污染控制与资源化利用国家重点实验室团队在《Environmental Science & Technology》发表研究论文,通过调查来自中国11个省市参与者的粪便样本发现了一个令人担忧的证据:咱们经常喝瓶装水、吃外卖食品以及工作性质为粉尘暴露的参与者,其粪便中的微塑料更多… … 可怕,在这个被微塑料浸染的环境里,微塑料已经不仅仅存在于山川和河流中,存在于空气和食物中,竟然已经存在于人类的血液和器官里。 什么是微塑料?微塑料指直径小于5毫米的塑料颗粒,是形状多样的非均匀塑料颗粒混合体,属于新型污染物之一。它体积小,比表面积大,吸附污染物能力强,可以在环境中到处游荡,严重影响人类健康。 如何进入人体?人类摄入微塑料的主要来源是饮用水,如瓶装水、自来水、地表和地下水;再就是食物,主要是甲壳类海鲜、啤酒和盐;还有如牙膏、磨砂洗面奶及日用品中的塑胶颗粒以及衣物、地毯等制品中释放出的微纤维,通过呼吸摄入人体等。 如何检测?无论从《进一步加强塑料污染治理的意见》还是《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》文件中不难看出,微塑料作为一类重要的新污染物,已经引起国家重视。在微塑料监测中,检测方法主要分为热分析法和光谱分析法两大类。热分析法主要是裂解气相色谱-质谱联用(Pyr-GCMS)、热萃取解析-气质联用(TED-GCMS),光谱分析法主要是傅立叶红外光谱法(FT-IR)、拉曼光谱法以及其它方法等。 GC-MS或成为微塑料分析关键在微塑料检测中,光谱分析法主要用于根据颗粒数量、颗粒大小和形状来评估微塑料污染,并不能给出聚合物组成的指示,也不能识别添加剂。而Py-GC-MS为微塑料分析领域提供了一个有前景的选择,可用于微塑料颗粒的聚合物类型以及相关的有机塑料添加剂的识别和定量,这里气相色谱-质谱联用仪起到关键的作用。东西分析作为国内较早成立的科学分析仪器生产厂商之一,在2007年推出自主研发的商品化气质联用仪GC-MS3100,是中国分析仪器发展史上的一个里程碑。经过十几年的发展,东西分析推出多款GC-MS系列产品。可以为微塑料检测方面提供相关解决方案及产品服务。 产 品GC-MS3200气相色谱(四极)质谱联用仪国内商品化气质联用仪第二代产品;DC补偿技术,进一步改善了信噪比;高速直流补偿技术,有效地改善了分辨率;可调正化学电离源(PCI)功能,拓展了应用领域。 GC-MS3100气相色谱(四极)质谱联用仪离子源:EI源,独立加热系统;检测器:带高压转换打拿极电子倍增器;色谱部分:EPC全自动气路,可连接多种前处理设备及进样装置。GC-MS3110车载气相色谱(四极)质谱联用仪 气路EPC电子流量控制;可配置如NIST\WILEY\DRUG等谱图库;符合《移动实验室仪器设备通用技术要求》;车载减震系统设计、专用气源、专用电源系统。GC x GC TOF MS 3300全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪 采用GC x GC消除扰动四喷口调制器,减少对柱温箱的干扰;独立控温双柱温箱结构,使仪器控制更灵活,适用面更广;飞行时间质量分析器具有可选择性去除背景离子功能;系统集成运行控制。 最 后微塑料静静入侵,精确有效的分析方法变得迫在眉睫。抗击微塑料污染的道路道阻且长,需要我们一起努力!
  • 除了海洋里,空气中也有浮游微塑料 你呼吸了吗?
    p  据《西日本新闻》报道,福冈工业大学环境科学研究所的研究团队在福冈市内的空气里检测出了浮游的微塑料垃圾。这是日本九州地区首次在空气中检测到微塑料垃圾。/pp  但由于空气中的微塑料比海洋中的体积更小,肉眼完全看不见,很难掌握其移动和扩散途径及范围,因此成为当前研究的一个紧急课题。另一方面,研究人员目前并不清楚微塑料究竟会对人体造成何种影响。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/ee990c9b-bdeb-447b-be31-fdbd966bdb1a.jpg" title="b151f8198618367aaa21de1d6ef042d1b11ce5cb.jpg" alt="b151f8198618367aaa21de1d6ef042d1b11ce5cb.jpg"//pp  福冈工业大学环境科学研究所的研究团队首次在日本九州地区的空气里检测出了微塑料。(图据《西日本新闻》)/pp  strong日本九州空气中首次测出微塑料/strong/pp  据了解,2004年,英国普利茅斯大学的汤普森等人在《科学》杂志上发表了关于海洋水体和沉积物中塑料碎片的论文,首次提出了“微塑料”的概念。它指的是直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒。实际上,微塑料的粒径范围从几微米到几毫米,是形状多样的非均匀塑料颗粒混合体,肉眼往往难以分辨,被形象地称为“海中的PM2.5”。/pp  随着研究的不断深入,有研究论文指出,微塑料不仅只存在于海洋中,也广泛浮游在空气里,而且随季风等影响,在全球范围内移动。/pp  今年3月,福冈工业大学环境科学研究所的研究团队在永渊修客座教授的带领下,分析了该校东区校园的空气和雨水样本,并在样本里发现了聚乙烯和聚苯烯的微粒子。这是日本九州地区首次在空气中检测到微塑料垃圾。此前,研究人员曾在山岳地带的树冰里发现过微塑料垃圾。该结果在日本首次印证了此前的研究。今后,该研究团队将进一步研究这些微塑料的传播途径、传播量等更多情况。/pp  而在今年4月,一项发表在知名地学刊物《自然-地球科学》(Nature Geoscience)的研究称,一个欧洲研究团队在海拔1300多米的比利牛斯山脉的空气里检测到了微塑料。这表明微塑料不仅能从海洋传播到陆地,还能在空气中进行远距离传播。/pp  但由于空气中的微塑料比海洋中的微塑料体积更小,肉眼完全看不见,很难掌握其移动和扩散途径及范围,因此成为当前研究的一个紧急课题。/pp  永渊修客座教授从大约30年前就开始致力于研究山岳地带的树冰,试图从中发现大气污染物的变化。他将其当作研究大气污染物的一个重要途径,每年寒潮到来的时候,都要去九州地区的山岳地带采集样本。他表示:“寒潮的移动路线在卫星云图上一目了然,只要在树冰里发现了微塑料,就很容易判断出它们的传播途径。”/pp  strong8个国家的人类粪便里曾测出微塑料/strong/pp  据报道,去年10月23日,维也纳医科大学的研究团队曾发表研究论文称:“从包括日本在内的8个国家的人类粪便里检测出了微塑料。其中1名研究对象的粪便里发现了9种不同的塑料。”该团队表示,这是全球首次从人体内检测出微塑料。其途径可能是通过食物、饮用水等进入体内。可能会对人体健康造成影响,必须进行进一步研究调查。/pp  虽然研究人员目前并不清楚微塑料究竟会对人体造成何种影响,但在永渊修看来:无论是微塑料还是有害化学物质,只要吸入了人体,都可能会引发健康问题。永渊修表示,自己将带领团队到日本鹿儿岛县、大分县以及韩国济州岛等地区采集样本,作进一步的分析研究。/p
  • 塑料工业少不了钛白粉 粒度分布影响关键指标
    p style="text-indent: 2em "近几年,塑料工业与钛白粉可谓焦不离孟。在世界范围内超过500家的钛白粉牌号中,专属于塑料用的就超过50个,而高达6%的年均增长率,也让塑料工业成为使用钛白粉增速最快的领域,并“荣膺”钛白粉的第二大用户。有材料应用的地方自然就有相配套的指标、参数考衡,粒径粒度分布和颗粒形状就显著影响着塑料用钛白粉的关键指标。而塑料用钛白粉的粒径恰好处于激光粒度仪大展身手的范围内,因此对于钛白粉在塑料工业中的应用,业内人士不妨给予更多的瞩目。/pp style="text-indent: 2em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/5a1cc424-4105-479d-975f-1e95fbaa5764.jpg" title="激光粒度仪 钛白粉.jpg"//pp style="text-indent: 2em "众所周知,钛白粉的学名是二氧化钛,具备优良的白色性能,高遮盖力和高消色力,被广泛应用油墨、造纸、涂料、油漆等行业,享有“白色之王”的美誉,这正是钛白粉在塑料制品中得以应用的重要原因,即钛白粉可以决定浅色或白色塑料制品的外观。当然钛白粉于塑料还有很多其他好处,比如提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性能,使塑料制品免受UV光的侵袭,改善塑料制品的机械性能和电性能等。几乎所有热固性和热塑性的塑料中都会使用钛白粉,它们既可以与树脂干粉混合,也可以与含增塑剂的液体相混合,用量一般在3-5%左右,聚烯烃类(主要是低密度的聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等莫不如是。/pp style="text-indent: 2em "在塑料工业中衡量钛白粉的质量主要有四大指标——遮盖力、分散性、耐候性和白度。钛白的遮盖力越好,生产出的塑料制品就越轻薄;分散性则影响塑料制品生产成本,钛白粉的分散性越好,塑料制品的光滑度和光亮度就会越高;具备良好耐候性的钛白粉,则对室外使用的塑料制品以及塑料门窗是必不可少的。/pp style="text-indent: 2em "最后一大指标就是白度了,所谓白度是指距离理想白色的程度。影响钛白粉白度因素主要有以下几点。第一点是杂质,在钛白粉工艺中,尤其是硫酸法钛白粉工艺,大部分的作业是为了除去产品中的杂质,因为杂质严重影响钛白粉的应用性能,特别是白度。显色金属氧化物杂质在极低的含量下就能影响白度,这些元素有铁、锰、铬、铜等,这些杂质本身就带有颜色,在白色的钛白粉中极易显色。/pp style="text-indent: 2em "第二点就是粒径和粒度的分布了,他们主要是通过钛白粉颗粒对光的反射、散射等现象影响其白度的。钛白粉的粒径越小,白度值越高,这主要是由于钛白粉粒径越小,表面积增大,光的反射、漫反射增强。根据光波的特性,当颜料粒子的粒径小于光波的一半时可以获得对该波长的色光的最大散射,经分析,对波长蓝色光散射最好的粒径在0.2μm左右,波长较长的红色光散射最大的粒径在0.35μm左右,因此,小粒径的钛白粉的散射光呈蓝相,而透过光则为蓝色的补色红黄相,反之,大粒径的钛白粉散射光为红相,透过光为蓝相。通常涂料用钛白粉的粒径为0.2~0.4μm,而大多数塑料用钛白粉粒径都较细,粒径为0.15~0.3μm,因为这样可以获得兰色底相,对大多数带黄相的树脂或易泛黄的树脂有遮蔽作用。/pp style="text-indent: 2em "此外,颗粒形状、钛含量、包膜剂对钛白粉的白度都有一定影响。其中,粒形对白度的影响比较小,一般来说,层状钛白粉的白度略低,球状和杆状的白度略高。而二氧化钛含量的升高,钛白粉白度值也升高,铝、硅、锆等包膜剂含量升高,钛白粉白度值下降。/pp style="text-indent: 2em "值得一提的是,在塑料色母粒的生产工艺中,钛白粉的白度也是一项重要质量指标,塑料色母粒是一种高浓缩、高效能的颜色配置品,即颜料以超常浓度均匀分布在载体树脂中,并形成一定粒径的颗粒。它主要由核心层(颜料)、偶联层(偶联剂或表面活性剂)、分散层(润滑剂或分散剂)、增混层(载体树脂)等组成,在塑料中作为染色剂使用,广泛用于吹膜、注塑、热压、注塑等塑料制品的生产,色母粒着色效果优越,使用方便,节约能源,使用时无粉尘和污水,因此备受用户的青睐。色母粒是作为工业原料,性能优劣通常是在后续产品应用中表现出来(如吹膜或注塑),因此,钛白在色目粒中的性能也主要体现在色母粒的应用过程中。钛白的着色能力、分散性、加工性能、白度都会对色母粒的应用产生重大影响,顺理成章地,也少不了对钛白粉粒度分布的检测。/pp style="text-indent: 2em "strong结语:/strong激光粒度仪作为目前最流行的粒度测量仪器,已在粉体工艺中发挥着越来越重要的作用,随着米氏散射理论在各品牌激光粒度仪中的应用越来越广泛,已经对亚微米级的塑料用钛白粉有充足的适配性。随着钛白粉在塑料工业中的需求越来越大,对这一市场大蛋糕的进一步经营和开拓,或许值得激光粒度仪的厂商们好好思考。/p
  • 吃顿外卖=千亿个塑料颗粒下肚!每人每周摄入的5g「微塑料」
    每人每周吃下5g微塑料相当于一张银行卡 微塑料(Microplastic),是指直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒,在塑料制品使用过程中释放,特别是食物用途的塑料制品。纳米塑料(Nanoplastics)则是目前已知最小的微塑料,尺寸在1μm以下,体积小到可以穿过细胞膜。虽然不会有人直接吃塑料,但食物的包装——塑料袋、塑料瓶、塑料盒等,则会将大量的微塑料直接送入人们的口中。微塑料对人的影响往往是温水煮青蛙式的,容易被忽视,但对健康的危害却是积年累月的。 去年4月20日,来自美国国家标准与技术研究院(NIST)的化学家Christopher Zangmeister团队开展的一项新研究,以食品级尼龙袋和低密度聚乙烯(LDPE)成分的产品作为样本,探究微塑料的来源及释放情况。事实上,以这两种成分为主的塑料用品在日常生活中很普遍,比如烘焙衬垫和一次性外带咖啡杯的内衬塑料薄膜。 结果显示,在普通的外带咖啡杯中放一杯100℃的水,静置20min后,研究者在每升水中能检测到万亿个塑料纳米颗粒。也就是说,当你享用喝一杯500ml的热咖啡或热奶茶时,将有5千亿个塑料纳米颗粒进入你的身体内! DOI: 10.1021/acs.est.1c06768 不仅如此,其实早在婴儿时期,人们就已经开始摄入微塑料。据Nature Food上刊登的研究Microplastic release from the degradation of polypropylene feeding bottles during infant formula preparation估计,在使用聚丙烯塑料瓶制备的每升婴儿配方奶粉中,婴儿可能摄入多达1600万个微塑料颗粒。 该研究中,研究人员按照世界卫生组织制备婴儿配方奶粉的标准,将聚丙烯婴儿奶瓶消毒、风干,然后倒入加热到70℃的水。在摇晃瓶子一分钟后,他们过滤了液体并在显微镜下进行分析,发现了数以百万计的微塑料颗粒。仅装瓶1分钟就能检测到,证实了微塑料产生的即时性。 此外,研究者还发现,冲奶粉使用的水温会极大地影响释放的污染颗粒的数量。当水温从25℃上升到95℃,每升释放的微塑料颗粒从60万增加到5500万个。也就是说,水温越高,释放的量就会越多。 https://doi.org/10.1038/s43016-020-00171-y 由于人们不断地吃外卖、喝咖啡、吨瓶装饮料,微塑料自然也不停地被摄入进人体内。 加拿大的Kieran D. Cox教授和他的团队以美国人饮食为基础,根据食物消费种类以及不同种类食物所含有的微塑料数量,估算出每人每年会吃掉5万个微塑料颗粒,如果算上漂浮在空气中、被呼吸吸入的微塑料,那么每人每年吃掉的微塑料颗粒数量在7.4万-12.1万之间。按照重量计算的话,每人每周大约吃掉5g微塑料,相当于一张银行卡的重量。 还真是活到老,吃塑料到老呢。以每周5g塑料颗粒计算,人这一辈子估计要吃下一个乐高玩具,想想还有点小刺激(bushi)。 人类血液中首次发现微塑料的存在! 2019年,《Annals of Internal Medicine》在线发表的一项研究显示,健康志愿者的粪便样本中检测到了微塑料。研究人员发现,所有粪便样本都检测出微塑料呈阳性,每10克人类粪便中平均有20个微塑料颗粒。 如果光是“吃下去,拉出来”的简单关系,微塑料倒不值得担心。然而,实际并非如此。随着大量研究的开展,科学家们陆续在人类切除的结肠标本,甚至胎盘组织中发现微塑料的存在。 更令人担忧的是,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学的科学家首次在人类血液中发现了微塑料的存在。这表明微塑料可能随着血液流经全身,对各器官造成影响! DOI: 10.1016/j.envint.2022.107199 研究者在22名健康志愿者的静脉血中检测到了5种最常见的塑料成分,分别是PET、PS、PE、PMMA和PP。 5种最常见的塑料成分及其来源 在严格控制了采样、样品准备及分析过程中的可能存在的塑料污染后,研究者在近8成志愿者的血液里检测到了微塑料的存在(77%,17/22),平均下来,每个志愿者每毫升血样里有1.6ug的微塑料。 测出比例最高的为PET,在50%的志愿者血液中都检测到这种物质的存在,血液浓度最高为2.4ug/ml,提示大部分人体内都含有瓶装水释放的微塑料。 其次为:PS(36%)、PE(23%),最高血液浓度分别为4.8ug/ml及7.1ug/ml,这两类塑料主要应用在保鲜膜、一次性泡沫饭盒、塑料杯等,表明来自食物包装的微塑料也会进入人体血液循环中,并且进入的量不容小觑。 最后是PMMA,仅在5%的志愿者血液中发现,在所有志愿者血液中均未检测到PP的存在。 这项研究首次在人体血液中发现微塑料的存在,考虑到血液循环在体内四通八达,为各器官供给氧气和营养物质,带走代谢废物,不难想象微塑料也随着血流流经全身。“在血液样本中发现微塑料存在”的事实,也说明了人体清除微塑料的速度是低于从外界摄入的速度。 进入血液的微塑料可能通过肾脏过滤或胆汁排泄的方式排出体外,也可能通过有孔的毛细血管沉积在肝脏、脾脏等器官。换句话说,微塑料早已无孔不入,甚至遍布全身。 肠道疾病患者粪便中含有的微塑料颗粒是健康的1.5倍 微塑料究竟会对健康造成什么样的危害呢?这才是人们更为关心的话题。 此前,已有动物实验证明,微塑料可以扰乱内分泌系统,导致出生缺陷,减少精子的产生,引发胰岛素抵抗,并损害学习和记忆。此外,科学家们还观察到了由于微粒刺破和摩擦器官壁而引起的物理损伤迹象,例如炎症。 DOI: 10.1098/rstb.2008.0281 为了进一步探究微塑料对人类的影响,来自美国哈佛大学和罗格斯大学的科学家们还构建了模拟消化道的体外系统,探究微塑料颗粒是否会干扰营养物质的消化和吸收。 结果显示,微塑料的存在会对脂肪吸收带来健康上的负面影响,即当脂肪与微塑料颗粒一起摄入时,脂肪的生物利用度会随之增加,导致更多的脂肪进入血液(这可能就是外卖越吃越胖的原因之一)。此外,该研究中还显示微塑料会影响微量营养素吸收、增加小肠渗透性,以及促进某些细菌繁殖等。 现阶段,有关微塑料对人体健康影响的试验有限,但已初见端倪。2021年12月,发表在《Environmental Science & Technology Letters》期刊上的一项学术研究显示,炎症性肠病(IBD)(包括克罗恩病和溃疡性结肠炎)患者的粪便中的微塑料比健康对照组多,表明这些微塑料可能与疾病的发展过程存在相关性。 研究团队从不同地区的50名健康人和52名IBD患者中获取了粪便样本。分析结果表明,IBD 患者的粪便中含有的微塑料颗粒是健康受试者粪便的1.5倍。患者体内的微塑料含量越高,疾病相关的腹泻、直肠出血和腹部绞痛症状就越明显。 具体结果为: ①IBD患者和健康人粪便中微塑料的浓度分别为41.8和28.0个/g dm,IBD患者的粪便中每克的微塑料颗粒比健康人的多1.5倍左右。 ②该研究共检测到15种微塑料,以PET(用于瓶子和食品容器)和PA(聚酰胺;用于食品包装和纺织品)为主,主要形态分别为片状和纤维状。 ③通过问卷调查,研究人员发现,喝瓶装水、吃外卖食品、并且经常暴露在灰尘中的患者,其粪便中含有更多的微塑料。 该研究首次表明 IBD 患者粪便中微塑料(MPs)的浓度与健康人存在显著差异,且IBD患者粪便中微塑料水平显著高于健康人。这一结果提醒人们,微塑料对人体健康的损害可能不容小觑。 然而,“微塑料”是否对人类健康构成重大风险仍存在巨大未知,亟需更多相关学术领域的探究,以应对其未知风险。 众所周知,塑料降解速度很慢,通常会持续数百年甚至数千年,这也增加了微塑料被摄入并累积在许多生物体和组织中的可能性。为了避免人类的五脏六腑变成“塑料制品”,最简单的办法就是——尽量在生活中减少塑料制品的使用并及时治理塑料污染,别让地球被塑料“攻陷”之后再追悔莫及。
  • 拉曼和傅里叶光谱技术已成为最常用的两种微塑料鉴别方法
    目前微塑料定性定量探测技术主要有拉曼光谱技术(Raman)、傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、裂解气相色谱-质谱联用技术(Pyrolysis-GC/MS)等,其中Raman和FTIR已成为最常用的两种鉴别方法,这与其技术特点是分不开的。1.拉曼光谱技术(Raman)是基于拉曼散射效应,光照射在微塑料样品上后,大部分光子被样品分子直接散射出来,散射光频率不变,小部分光子和样品分子发生碰撞和能量转移,改变了分子的振动方式,导致样品散射出了其他频率的光,它与原入射光的频率差值又称“拉曼位移”。“拉曼位移”的程度与分子结构密切相关,因而可以起到类似“指纹”的作用,通过光栅光谱仪等设备可以提取出样品拉曼特征谱峰的位置和强度,然后与标准物质的光谱数据库进行比对,就可以确定样品的成分。在微塑料分析时,经常将拉曼光谱技术与光学显微镜组合,构成显微拉曼测量系统(Micro-Raman),这样不仅可以获取样品的拉曼光谱,还可以绘制整个样品区域图像,从而快速确定微塑料的种类、形貌、尺寸及数目。图4是显微拉曼系统结构示意图,它主要由激光器、显微镜和光探测器等组成。用于微塑料测定时,常用的激光波长有785nm,532nm或1064nm;因为样品的拉曼光谱信号往往很弱,光探测器需使用带制冷功能的高灵敏度光谱仪。测量时,激光器出射光经过调制或过滤,进入显微镜后,被物镜聚焦到样品上,样品散射出的拉曼光谱信号被显微镜头收集,再经过分束器和二向色镜过滤进入光谱仪的探测器中,变成电信号后由电脑记录和分析。样品的形貌、尺寸等信息可由显微镜上自带的CCD(或CMOS等)图像传感器获取。图4:拉曼系统测量原理示意图。图片来源:Raman Spectroscopy, ScienceFacts在微塑料分析方面,Raman光谱技术优势很多,对样品无破坏性或微损,抗水分子干扰能力强,对样品预处理要求简单,并且可以分析深色或不透明的塑料样品。此外拉曼光谱的空间分辨率较高,在鉴定粒径小于20um的微塑料颗粒碎片方面优势明显。该技术的主要缺点在于拉曼光谱属于弱信号,信噪比较低。另外样品中杂质的荧光会产生干扰,严重时会彻底淹没待检特征光谱信号,影响了测量速度和检测限。2.傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)是基于迈克尔逊干涉仪和分子吸收光谱原理。红外光源发出的连续光被干涉仪内的分束器分为两束,一束到达动镜,另一束经反射到达定镜。两束光分别经过定镜和动镜反射后再回到分束器上汇合后射出。动镜以恒定速度前后移动,导致两束光之间存在光程差而发生干涉。射出的干涉光穿过样品池,照射在样品上,样品分子或其官能团会发生振动能级跃迁,吸收与其振动频率相同的红外光能量,使得几个特定波段的红外光能量被削弱,出射光束携带了样品的特征吸收信息,并被光电检测器转为电信号传输到电脑上,然后采用傅里叶变换算法对信号进行解析,最终提取出样品的吸收光谱信息。因为不同种类的微塑料会有不同的光谱吸收峰结构,可以起到类似“指纹”的作用,故可以像拉曼光谱分析一样,将其与标准物质的光谱数据库进行比对,就可以确定样品的成分。其测量系统如图5所示。如若样品比较透明、轻薄,可以采用简便的透射模式测量,不过需要红外滤片配合;如若样品比较厚或不透明,则可采用反射或衰减全反射(ATR)模式来获取样品特征光谱信息[5]。此外FTIR也可以与光学显微镜联用,进一步获取样品的图像特征。图5:FTIR测量系统示意图。图片来源:In: Park, T. (eds) Bioelectronic Nose. Springer, Dordrecht.在微塑料分析方面,FTIR技术有和Raman技术相同的优点,比如对样品无破坏性,样品预处理要求简单,测量准确等。但不同于Raman技术,FTIR技术无需衰减严重的色散分光,光能量利用率高,光通量大,信号强度高,测量速度快,这是FTIR技术的独特优势。FTIR技术也有一些缺点,样品测试极易受水分子干扰,样品必须保持严格干燥;同时对于形状不规则或厚度过大样品,FTIR技术会因折射误差等原因造成红外光谱图解析困难。对于粒径小于20µm的小塑料颗粒,FTIR技术也易受周围粒子或者环境的干扰,测定效果一般。微塑料在人体内的检测与发现近年来,Raman和FTIR技术在帮助人们鉴定人体内塑料方面进展迅速,取得了一系列新发现,下面是几个案例。2021年,北京大学的研究团队,从北京体育大学的青年学生志愿者中,采集了24份粪便样品,使用光学FTIR技术对样品开展检测,结果有23份检测出了8种微塑料,其中聚丙烯(PP)的相对质量丰度比占到61.0%,检出的微塑料尺寸在20-800um之间。相关研究论文标题引用了一条西方谚语-“You are what you eat”,也是一个形象的提醒,检出的微塑料与大家饮用的瓶装水和饮料有关。2022年,南京大学和南京医大的研究团队从50名健康人和52名炎症性肠病(IBD)患者中获取了粪便样品,然后使用显微拉曼光谱技术开展了检测,发现健康者与肠炎患者的粪便中都有微塑料,其中PET和PA的拉曼特征峰出现次数最多[7]。图6是测试结果,测出的微塑料颗粒形状多为薄片、纤维、碎块和球状,其中薄片和纤维状微塑料占比超过80%,成分以PET(多用于瓶子和食品容器)和PA(多用于食品包装和纺织品)塑料为主。需要注意的是,研究发现,常喝瓶装水、常吃外卖食品、或经常暴露在灰尘中的患者,其粪便中含有更多的微塑料。肠炎患者的粪便中的微塑料含量是健康者的1.5倍,意味着微塑料在肠炎患者肠道内有更多的堆积,可能加重了炎症。更进一步的,2022年荷兰阿姆斯特丹自由大学研究团队采用裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)技术,首次在人类活体血液中检测出微塑料颗粒,平均浓度为1.6ug/ml。图6:受试者粪便内微塑料。图片来源:Environmental Science & Technology 56.1 (2021): 414-421.不仅是血液,最近人们在人类胎盘和母乳中也检出了微塑料。2020年来自意大利Marche大学团队联合当地医院妇产科采集了6位正常怀孕并分娩的健康女性的胎盘样品[9],并选择了其中4%的区域,进行染色加工等预处理,然后该团队使用785nm激光器为光源,结合显微镜,测量了样品的微区拉曼光谱,结果首次在胎盘的胎儿侧、母亲侧以及胎盘膜中检测到了12个微塑料颗粒的存在,其尺寸小于10um,鉴定出塑料的成分为常见的乙烯和聚丙烯等。为避免胎盘受到污染,样品采集与分析过程中,该团队全程采取了零塑料措施。2022年,该团队再接再厉,继续发挥拉曼光谱技术的威力,以母乳为研究对象,结果首次在健康人体母乳样本中也发现了微塑料,其成分特征光谱和显微图片如图7所示,光谱图中横坐标代表波数(cm-1),纵坐标代表相对强度值(Counts)。研究人员将测量得到的波峰的位置与标准数据库中的波峰对比,确认出这些塑料与日常生活中常见的PE等塑料一样。其进入人体的途径与母体皮肤和呼吸接触的油漆、染料、塑料粘合剂、灰泥、化妆品以及个人护理等产品密切相关。图7:微塑料颗粒特征拉曼光谱。图片来源:Polymers 14.13 (2022): 2700.上述研究让我们清晰地感觉到,微塑料可以滞留在人体内,并进一步突破屏障,进入血液并被输运到全身各处,甚至可以进入人体胎盘和乳汁! 同时,上述研究也展示了Raman和FTIR技术在研究微塑料方面的价值。两种光谱技术各有千秋。在未来,如将两种技术进行有机组合,互补其优势,将可以进一步发挥其威力,对探索人体内的微塑料提供更全面、更深入的帮助。
  • 全国分子光谱大会村上幸雄谈微塑料污染及其分析
    第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会正在青岛举办之中。大会组委会邀请了李灿院士、田中群院士、李玉良院士、江雷院士、张新荣教授、聂书明教授等国内外知名专家学者参会并做报告。大会安排了15个大会报告、65个分会邀请报告、37个口头报告、22个青年论坛报告和130余个墙报展,集中展示了中国在光谱及相关领域所取得的最新研究进展及成果。大会现场传真在大会报告环节,岛津制作所光谱产品线村上幸雄博士做了题为《基于傅立叶变换红外光谱法的微塑料分析》的报告。他在报告中首先谈到,微塑料是存在于环境中的微小塑料颗粒,由于过去数十年内全球塑料消耗量的增加,目前微塑料已经广泛分布于全球海洋内,其数量也在稳步攀升。在人烟稀少的北极海洋中也发现了微塑料的存在。微塑料的主要威胁是海洋生物会摄入微塑料以及附着于微塑料的有害物质(如:PCB、DDT等),同时微塑料在人体中积累会影响健康。存在于环境中的微塑料污染是极其严重的问题。他在报告中介绍初级微塑料是用作工业抛光和研磨剂原材料的微小塑料。聚乙烯和聚丙烯通常被用作初级微塑料。另一方面,二级微塑料是由于外部因素(如紫外线和挤压作用)而分解成5 mm或更小体积的塑料。随后,他在报告中详细讲解了使用岛津IRTracer-100和AIM-9000分析洗面奶(洁面乳)中的初级微塑料的实例;使用岛津IRSpirit红外新品以及IRTracer-100+AIM-9000分析河流或海洋中的二级微塑料以及北极鳕胃内的二级微塑料的实例。分析结果证明了岛津解决方案卓越的有效性。岛津制作所光谱产品线村上幸雄博士大会报告村上幸雄博士呼吁不要随意丢弃使用后的塑料制品,以免最终祸害人类自身此外,岛津分析中心的技术专家段伟亚和李青龙做了大会墙报发表。段伟亚在其题为《傅里叶变换红外光谱法在车用燃料分析中的应用》的墙报发表中针对一些不法商贩非法生产调和汽油,造成严重大气污染问题,参考GB/T 33648-2017《车用汽油中典型非常规添加物的识别与测定》、NB/SH/T 0916-2015《柴油燃料中生物柴油(脂肪酸甲酯)含量的测定》,使用岛津IRSpirit-T型傅里叶变换红外光谱仪建立了甲缩醛、醋酸仲丁酯、脂肪酸甲酯等添加物的定量模型。岛津分析中心段伟亚做大会墙报发表岛津分析中心的技术专家李青龙在其题为《表面增强拉曼光谱法快速检测香蕉中的噻菌灵》的墙报发表中介绍了使用Au纳米颗粒为表面增强试剂,岛津便携式拉曼光谱仪RM-3000为检测仪器,建立的香蕉中农残噻菌灵的SERS快速检测方法。样品经提取、净化、萃取后,可有效降低干扰,再经表面增强测试,可实现香蕉中噻菌灵农药残留的快速检测。本方法检测速度快,不使用有机溶剂作为提取试剂,整个分析过程试剂使用量少,成本低,方法的最低检出浓度为0.5 mg/kg,低于国家标准中的最大残留限量值(5 mg/kg)。岛津分析中心李青龙做大会墙报发表会场外岛津展台现场传真关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 百特为您提供橡胶塑料原材料粒度检测方案
    第三十一届中国国际塑料橡胶工业展览会在广州琶洲国际会展中心盛大开幕!会展首日的早上,展馆外人头攒动。国内外橡塑行业的大咖齐聚琶洲,现场火爆。 百特携新品粒度粒形测试仪Bettersize 3000 Plus和智能型一体化粒度仪BT-9300ST亮相10.3B69展台,现场测试塑料原材料粉末样品,吸引了众多客户了解咨询。看到展会的火爆现场,您想不想亲自来一探究竟呢?百特的工程师小伙伴在现场等你,还有精美礼物,先到先得!地点:广州琶洲国际会展中心,10.3B69展台时间:5月16-19日
  • 微塑料分析新技术及其应用
    TED-GC-MS“热萃取热脱附 - 气相色谱 - 质谱”法是GERSTEL与德国联邦材料研究所(BAM)共同研发并且申请专利的微塑料检测新技术,可以对微塑料做到全面定性、准确定量、快速检测。TED-GC-MS 分析分两步:样品首先在热重分析仪 (TGA) 中进行热萃取,然后气态分解产物被捕获在固相吸附层上。随后,用热脱附气相色谱质谱法(TDU-GC-MS)分析固相吸附剂。这个技术的优势在于:1. 热萃取和热脱附分开,降低了GCMS被污染的风险,提高了仪器稳定性并最大限度地减少了维护工作2. TGA样品量大,可达100mg,提高了样品的重现性和检测准确性。3. 检测时间快,仅需几小时,可用于对环境样品做快速筛查4. 通过GC-MS可以实现定量分析TED-GC-MS: 热重分析(TGA)耦合热脱附-气质联用(TDU-GC-MS)TGA的样品制备简单,并且样品容量大自2014年以来,德国联邦材料研究所的Braun博士带领的团队,已经发表了数篇文章,下面是最新文献的总汇:01Determination of tire wear markers in soil samples and their distribution in a roadside soil(2022)“土壤样品中轮胎磨损标记物的测定及其在路边土壤中的分布”轮胎磨损是陆地生态系统中微塑料的重要来源。众所周知,道路排放的颗粒物对邻近区域的影响可达100米。这里首次应用热萃取热脱附气相色谱-质谱法 (TED-GC-MS) 通过检测丁苯橡胶 (SBR) 的热分解产物来测定土壤样品中的轮胎磨损,无需额外富集。TED-GC-MS测定丁苯橡胶的标准偏差均小于 10%, 是一种合适的分析工具,无需使用有毒化学品、富集或特殊样品制备即可确定土壤样品中的轮胎磨损。02Development of a Routine Screening Method for the Microplastic Mass Content in a Wastewater Treatment Plant Effluent (2022)“污水处理厂出水中微塑料质量含量常规筛查方法的开发”对经过三级处理的市政污水处理厂 (WWTP) 出水中的微塑料 (MP) 进行了调查。通过应用分级过滤方法(500、100 和 50 μm 网孔尺寸)采集1立方米的代表性样品体积。首次通过热萃取热脱附-气相色谱-质谱 (TED-GC-MS) 检测微塑料质量分数,而无需进行先前需要的额外样品预处理。测试了用于评估 TED-GC/MS 数据的不同类型的量化方法,其准确性和可行性已在实际样品中得到验证。在出水样品中鉴定出聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯。聚合物质量含量在5到50mg/m3 之间变化很大。TED-GC/MS测定1 mg滤渣中检出聚合物的峰面积;50、100 和 500 表示分馏过滤后以 µ m 为单位的分数粒径截止值。03Smart filters for the analysis of microplastic in beverages filled in plastic bottles (2021)水样中微塑料的高效收集与检测食品中微塑料 (MP)的出现,如塑料瓶装饮料,引起了公众的高度关注。现有的分析方法侧重于确定粒子数量,需要复杂的采样工具、实验室基础设施和通常耗时的成像检测方法。在目前的工作中,我们展示了智能过滤坩埚作为采样和检测工具的开发。过滤并干燥滤出的固体后,可以通过热萃取热脱附-气相色谱-质谱 (TED-GC-MS) 来直接测定样品中微塑料的质量含量。新的过滤坩埚允许过滤粒径小至5 μm的微塑料。 结果显示,所测塑料瓶装饮料中微塑料含量低于0.01 μg/L到 2 μg/L,具体取决于饮料瓶类型。几种塑料瓶类型中的饮用水,可乐以及苹果汽水样品中测到的微塑料含量04Evaluation of thermoanalytical methods equipped with evolved gas analysis for the detection of microplastic in environmental samples(2020)“评估几种逸出气体分析的热分析方法,用于检测环境样品中的微塑料”在这项工作中,比较了四种热分析方法,并讨论了它们的优点和局限性。 其中之一是热萃取热脱附气相色谱质谱法 (TED-GC-MS),这是近年来建立起来的一种微塑料检测分析方法。 此外,还应用了热重分析与傅里叶变换红外光谱 (TGA-FTIR) 和热重分析与质谱 (TGA-MS) 相结合的方法,这两种方法在该领域不太常见,但仍在其他研究领域使用。 最后,应用了微型燃烧量热仪 (MCC),这是一种尚未用于微塑料检测的方法。结果发现,TED-GC-MS 是最适合基质未知、微塑料种类和含量未知的样品的方法。 TGA-FTIR 是一种可靠的方法,适用于具有已知基质和定义种类的微塑料的样品。TGA-MS 可能会在未来为检测 PVC 颗粒提供解决方案。MCC 可用作一种非常快速和简单的筛选方法,用于识别未知样品中标准聚合物的潜在微塑料负载。用于通过 TED-GC/MS 检测 PE、PP、PS 和 PET 的定性和定量物质列表。使用三种 TGA 方法的实验室间测试样品的目标值和结果, TED-GC-MS的结果最好。05Development and testing of a fractionated filtration for sampling of microplastics in water(2019)“开发和测试用于水中微塑料采样的分馏过滤技术”采样、样品制备和检测的协调是获得环境中微塑料 (MP) 可比数据的关键。本文开发并提出了一种适用于水体的采样技术,该技术考虑了环境中不同的塑料特性和影响因素。给定微塑料质量浓度的人工水和废水处理厂的处理过的废水都用于验证衍生的采样程序、样品制备。使用热萃取热脱附-气相色谱-质谱法 (TED-GC-MS) 对微塑料进行分析。在给定微塑料质量浓度的人工水中,回收率范围为80%至110%,具体取决于不同的微塑料类型和大小等级。在处理过的废水中,我们发现了不同尺寸等级和数量的聚乙烯和聚苯乙烯。06Automated thermal extraction-desorption gas chromatography massspectrometry: A multifunctional tool for comprehensivecharacterization of polymers and their degradation products(2019)“自动热萃取热脱附气相色谱质谱法:一种用于全面表征聚合物及其降解产物的多功能技术”自动化TED-GC-MS代表了一种用于综合分析聚合物的新型灵活多功能方法,类似的聚合物表征以前只能通过多种独立分析方法的组合来实现。三个例子证明了这一点:第一个是木塑复合材料的分析,其中聚合物和生物聚合物(木材)的分解过程可以通过使用顺序分馏收集清楚地区分吸附剂。其次,通过与参考材料比较确定未知聚烯烃共混物的重量浓度,展示了定量的应用。第三是环境样品中微塑料浓度的测定正成为越来越重要的分析必需品。结果表明,TED-GC-MS校准曲线对最重要的微塑料前体显示出良好的线性,甚至可以成功分析复杂的基质材料(悬浮颗粒物)。六个选定降解产物峰的样品质量归一化的重复性积分结果。平均值显示为一条直线。四种化合物的RSD约为 6%,两种化合物的RSD约为 12%。纯 PE 的 TED 色谱图 (m/z = 55),放大了三萜(C31H62;MW = 434.8)保留时间附近的区域,叠加了 m/z = 434 的质量碎片离子。PE/PP 混合物参考样品的 TED 色谱图(上)和未知样品的色谱图(下);标记了 PE 和 PP 的特定峰,用于确定重量比。悬浮物基质 (SPM) 中 PE(左上)、PP(右上)和 PS(下)的特定降解化合物的线性回归。07Analysis of polyethylene microplastics in environmental samples, using a thermal decomposition method (2015) “使用热分解法分析环境样品中的聚乙烯微塑料”直径小于5毫米的小聚合物颗粒称为微塑料,通过聚合物碎片和工业生产进入环境。需要一种方法来识别和量化各种环境样品中的微塑料,以生成可靠的浓度值,这对于评估环境介质中的微塑料是必要的。通过热萃取热脱附-气相色谱-质谱 (TED-GC-MS) 来直接测定样品中微塑料的质量含量。与热解气相色谱质谱 (Py-GC-MS) 等其他色谱方法相比,TGA中可以使用相对较高的样品质量(比Py-GC-MS 中使用的样品质量高约200倍)。聚乙烯 (PE) 是微塑料最重要的代表之一,被选作识别和量化的示例。土壤中PE的校准曲线的线性达到了约 0.99 ,该方法的相对误差从约为10%。土壤中 PE 的校准曲线达到了约 0.99 的 R2 因子,该方法的相对误差从约为 10%
  • 微塑料可让有害物质变得更毒
    微塑料是直径在5毫米以下的塑料颗粒,在环境和人体中均有发现。除了其本身带来的健康威胁外,微塑料还可能吸附重金属和有机小分子,对生物造成更多危害。近日,一项发表于《环境科学与技术快报》的研究发现,微塑料会与其他污染物发生相互作用,增强毒性。二苯甲酮是防晒霜中常见的抗紫外线成分,也是一种污染物。科学家对比了附着与未附着二苯甲酮的微塑料对重金属铬的吸收情况。结果发现,当二苯甲酮存在时,铬更容易被聚苯乙烯微塑料吸附,从低毒性的三价离子变成毒性更强的六价离子。与不存在二苯甲酮的对照组相比,实验组的混合物能够明显抑制微藻生长,表明微塑料与有机物、重金属发生了相互作用,并将其转化为了更有害的形式。
  • 一种新型磁性材料可快速去除水环境中的微纳塑料
    从河流到湖泊,从大江到海洋,有着“白色污染”之称的塑料垃圾对人们的生活环境造成了严重的污染,而微纳尺度的塑料作为一种新兴的污染物更是对环境和人体健康具有潜在的危险性。面对这些潜在威胁,开发出高效去除水环境中微纳塑料的技术迫在眉睫。广西科学院生态环境研究所环境新型污染物综合治理与生态修复创新团队李婉赫研究实习员、黄慨研究员、王俊教授等开发了一种新型磁性材料,可对水环境中的微纳塑料进行快速去除,该项研究成果近日发表在国际期刊《整体环境科学》上。“团队开发的这种新型磁性材料主要针对安全饮水领域,尤其是纳米级塑料颗粒的处理。”黄慨说。新型磁性材料具有亲水和疏水特性作为一种人造材料,塑料被广泛应用于国民经济各个行业,在工业、农业、交通运输等多个领域发挥着不可替代的作用,但也带来了严重的环境问题。“微纳塑料在水生环境中广泛分布已是不争的事实,它会对人类健康构成潜在威胁。”黄慨表示,由于微纳塑料体积小,很容易被水生生物吸收,最终进入食物链而对终端消费者人类产生危害。同时微塑料在水中还会从周围环境中吸附其他有毒污染物(比如重金属和永久性有毒物质),这会造成微纳塑料的毒性成几何倍数放大。因此,如何解决水环境微塑料的污染问题,探索有效去除水中微塑料的策略势在必行。“塑料颗粒纳米化后,其在水体中的分散作用更强,疏水性变弱,常规的吸附材料难以在水体中有效地吸附纳米级塑料颗粒。”黄慨说。为此,团队设计并研制了一种具亲水和疏水特性的双亲性吸附材料,该材料既能在水体自由分散又能寻找并吸附塑料微粒,从而实现高效去除和实现生态环境修复的目标。李婉赫介绍,双亲性磁性材料是一种具有化学不对称性的磁性粒子,其表面具有两种或两种以上性质相反的化合物。这种不对称赋予了粒子独特的特性,使材料表面同时具备亲水/疏水、极性/非极性等特点。双亲性磁性janus粒子结构示意图,表明它具有两种亲水疏水基团结构。受访者供图“团队开发的这种新型双亲性磁性材料,以磁性微球为原料,通过皮克林乳液定向控制和磷酸基高分子定向表面修饰,得到的一种单侧花状结构的双亲性磁性粒子。这种粒子具有适宜的电动电势(Zeta电位)和接触角,亲水侧有利于在水环境中充分分散与其他粒子接触,疏水侧则表现出较强的吸附带负电荷塑料粒子的能力。在磁场中,这种双亲性磁性粒子能够实现快速分离,从而完成对水环境中微米级/纳米级塑料微粒的富集与分离。”李婉赫说。未来能广泛应用于水环境中的吸附治理与其他吸附材料相比,此次合成的这种新型磁性材料用于吸附微纳塑料有何优势?“这种新型磁性材料的优势在于对低浓度高度纳米化的微纳塑料具有更显著的吸附能力,亲水侧有利于充分分散接触,疏水侧有利于吸附目标物,在磁场作用下能快速聚集分离。目前从吸附动力学和热力学研究上看,它吸附聚苯乙烯(PS)微粒的吸附速率为每分钟0.759,吸附容量达到每克能吸附2.72克聚苯乙烯微粒,而它吸附聚乙烯(PE)微粒的吸附速率为每分钟0.539,吸附容量达到每克吸附2.42克聚乙烯微粒,这些吸附能力数据比非双亲性吸附材料都要高,因此它在处理聚苯乙烯和聚乙烯两种微纳塑料方面具有更强的竞争优势。”李婉赫说。作为该团队的最新研究成果,该新型双亲性磁性材料在许多领域具有实用价值。“我们开发的新型双亲性磁性材料,不仅可以应用于水环境中微纳塑料颗粒的吸附治理,未来也能应用于水环境中抗生素和其他永久性有机污染物的吸附治理,团队正逐步对相关应用领域开展研究工作。”黄慨说。该团队经过研究还发现,此次研究开发的新型吸附材料,对聚苯乙烯和聚乙烯两类带负电荷塑料微粒表现出强的吸附效果,而对于其他带正电荷塑料微粒的吸附效果不明显,比如吸附带正电荷(MR)的能力就很弱。“相关的甄别研究工作是下一步研究的重点。”黄慨表示,未来,团队将会设计强化亲水侧作用的吸附材料,同时完善材料甄别更多目标物的吸附能力,掌握更丰富的吸附数据,构建各类型塑料微粒的吸附数据库。同时团队与自来水厂合作开展集成设计去除塑料微粒的装置模块,为今后大规模工程化应用研究提供基础数据。
  • 食品用塑料自粘保鲜膜的标准发布
    2009年1月23日,中国国家标准化管理委员会(SAC)发布了食品用塑料自粘保鲜膜的标准。规定了食品用塑料自粘保鲜膜的定义和术语、产品分类、标识、要求、检验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存。本标准适用于以聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等树脂为主要原料,通过单层挤出或多层共挤的工艺生产的食品用塑料自粘保鲜膜。
  • 瑞士步琦参加2018宁波国际塑料橡胶工业展、高分子材料展览会
    2017年7月颁布的《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》,打响了打击洋垃圾的第一枪。2018年年初实行的《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》,提出禁止废塑料、未经分拣的废纸、废纺织品原料和钒等4大类共24种“洋垃圾”进口,再次升级战斗层次!2018年3月1日,新版《进口可用作原料的固体废物环境保护控制标准》正式实施。本次修订标准增加了对进口固废的放射性污染的控制要求,限制其他夹杂物包括木废料、废纸、废塑料、废橡胶、废玻璃、粒径不大于2mm的粉状物等废物。 随着国家对环境保护的进一步加强,如“禁废令”层层施压,中国对进口再生塑料要求越来越严格,塑料行业面临行业重新洗牌,再生塑料、橡胶行业也将迎来快速发展机遇。瑞士步琦作为样品前处理专家,携相关仪器如快速溶剂萃取设备,旋蒸发仪,纳米喷雾干燥和废弃物解决方案,先进新材料应用解决方案,参加了此次展会。会议直击展会还在持续中,欢迎各位莅临参观,宁波会展中心,会展路181号,A137展位!
  • 大咖交流 | 谱育科技与中科院共同探讨ICP-MS在单颗粒、纳微塑料领域的应用
    纳米颗粒和微塑料随着纳米颗粒和微塑料在生态环境中广泛存在,甚至在人体内也已经发现了微塑料的痕迹,其对生态环境和人体健康潜在的影响关注度越来越高。2022年,生态环境部将微塑料被纳为四大新污染物之一,如何在各类复杂的赋存介质、赋存基体中进行纳米颗粒与微塑料的精确表征吸引了环境化学、材料化学、分析化学等诸多领域学者的关注。由于ICP-MS(ICP-Q-MS、ICP-MS/MS、ICP-Q-TOF-MS等)对瞬态信号具有优异的检测能力,基于亚毫秒级驻留时间下的SP-ICP-MS分析技术,可以获得样品中目标粒子的等效球体尺寸、粒径分布、颗粒数量等关键信息,使得其在对纳米颗粒物和微塑料表征中的应用潜力获得了业内广泛关注。协同交流,技术探讨作为国产ICP质谱技术研发应用的代表性企业之一,谱育科技针对ICP-MS在单颗粒及微塑料领域的应用也开展了深入研究。应中国科学院生态环境研究中心谭志强老师研究员团队邀请,谱育科技无机质谱售前产品经理高尔乐博士与应用研究副经理吴智威博士携团队,就ICP-MSMS、ICP-Q-TOF在单颗粒分析、纳微塑料领域系列解决方案,通过线上线下多次与谭志强研究员团队人员及相关受邀专家学者展开深入交流。谱育科技ICP质谱团队与中国科学院生态环境研究中心谭志强研究员团队交流现场会议上,吴智威博士就ICP-Q-MS、ICP-MS/MS、ICP-Q-TOF-MS在单颗粒、微塑料领域中的技术优势与应用潜力进行了详细的介绍,并展示了最新的应用案例示范。双方就相关应用以及前处理、分析方法等展开了充分交流。谭志强老师指出,针对SP-ICP-MS技术中颗粒响应阈值判断方式、离散信号处理技术、连续颗粒信号判别与处理方法,谱育科技所进行的针对性研究让人印象深刻,希望日后可以进一步合作。目前,谭志强老师团队已使用谱育科技 SUPEC 7000型ICP-MS开展自然水体、植物组织、土壤提取液等样品中的金属/非金属及其氧化物细颗粒的精确表征,从而研究金属/非金属及其氧化物细颗粒在土壤-作物系统中的迁移转化;同时也将其与自行搭建的中空纤维流场流分离装置/电场流分离装置联用,进行准确的细颗粒识别表征。▲ 吴智威博士与同学们展开深入探讨谱育科技ICP-MS分析应用通常ICP-MS可以对单颗粒及微塑料的粒径及浓度进行表征,但进行数据处理时,业内较常使用单一的传输效率(如只使用颗粒粒径传输效率或颗粒浓度传输效率)对测试数据同时进行颗粒粒径与颗粒数量的数据校正处理,而最新研究表明这种数据处理方式容易引入额外的误差。对此谱育科技提供了全新的颗粒粒径与颗粒数量独立的二维校准方法,可彻底避免由于传输效率不一致带来的系统误差。此外,谱育科技SP-ICP-MS技术具备单次样品采集事件≥30min (1800万数据量)的功能,还特别开放了高斯、泊松、自定义等多种颗粒信号筛选算法,并提供包括颗粒事件长度、颗粒间隔系数等新兴校正系数的处理功能,分析化学家可根据应用研究需求,选择最为合适的算法处理参数与颗粒校正方法,从而得到可靠、精准的分析结果。▲ 颗粒粒径与颗粒数量独立的二维校准方法SUPEC 7000系列ICP质谱分析不同粒径、不同浓度的单颗粒结果如下:▲ 不同粒径Au-Nano的信号(左)/粒径(右)-频次分布图厚积薄发,技术引领谱育科技深耕质谱领域超15年,先后发布多款质谱产品。其中可应用于单颗粒与微塑料领域的ICP质谱,包括以下三款系列产品:单四极杆ICP-MS可满足一般基质下的单颗粒及微塑料的表征分析;三重四极杆ICP-MS/MS使得超痕量元素分析的方法开发不再单纯地高度依赖仪器硬件的绝对性能(如灵敏度、质量分辨能力、丰度灵敏度等),而是可依赖分析化学科学家的科研思维,以严谨可控的化学分辨的方式,优雅、巧妙地完成分析方法学的研究与开发,有效解决如Si、Ti、S等存在诸多质谱干扰的单颗粒表征分析;四极杆飞行时间串联质谱ICP-Q-TOF-MS不同于四极杆“顺序扫描”,其可在几微秒或者几十微秒就可记录一个完整的质谱,这使得分析工作者们不再局限于单次只能获得单颗粒或微塑料中1~2种元素信息,而是可单次获得所有元素信息,以此进行更为全面、深入的研究,如标记不同稀土元素的塑料,探究其在土壤环境的迁移,转化,相互作用;多元素指纹更精准地识别微塑料以及追溯污染来源等。
  • 土耳其研究人员的微塑料检测技术进入全球文献
    土耳其研究人员的开创性微塑料检测技术受到国际赞誉,可迅速识别环境和健康危害,快速准确地解决关键问题,获得全球认可。土耳其研究人员的技术能够迅速识别与微塑料颗粒相关的环境和健康风险,因此获得了国际赞誉。土耳其首都安卡拉比尔肯特大学(Bilkent University)机械工程系教师塞利姆哈内(Selim Hanay)及其同事的工作数据发表在国际科学杂志《先进材料》(Advanced Materials)上。哈内的新技术还得到了欧洲研究理事会(ERC)初创项目和ERC概念验证项目的支持,这些项目都是欧盟著名的资助项目。哈内在接受阿纳多卢通讯社采访时说,科学家们认为,通过食物、液体或空气,每周都会有相当于一张信用卡的微塑料进入人体。他说:“小于5毫米的微塑料和纳米塑料无法排出体外,因为它们不能被生物降解。低于100纳米的塑料微粒可以穿过血脑屏障进入人体细胞,并在大脑中积聚。这种情况威胁着人类健康。目前的技术还不够先进,不足以发现纳米塑料。”他强调,这些超微粒子会在人体的关键组织中积聚,对健康产生不利影响。现有技术很难检测到20微米以下的微塑料,也就是人体细胞的大小。使用这些设备,分析一个微塑料颗粒至少需要10分钟。但要衡量这种威胁,需要连续分析数千个颗粒。他说:“如今,这些分析既缓慢又昂贵,需要训练有素的博士人员。例如,如果我们想在欧洲与一家公司签约进行微塑料分析,他们无法在六周内给我们结果。”他表示,需要快速、廉价的技术来监测微塑料,尤其是饮用水中的微塑料,而他们最近开发的系统正好满足了这一需求。他们开发了第一个使用电子方法进行分析的设备,并表示他们首次能够对20微米及以下的微塑料进行分类。他说:“我们为该设备开发的传感器可以对微型塑料、玻璃材料和含有二氧化钛添加剂的颗粒进行分类。这些传感器使用非常小的液体通道,称为微流体通道。当颗粒流经该通道时,它们会相继进行两次电子测量。当我们把这两种电子测量结合起来时,就能得到这些粒子的电子特性与速度较慢、成本较高的光谱学方法相比,这种系统可以进行更快、更实用的分类。”快速检测可能的威胁哈内表示,他们为该系统制定了两个阶段的计划,他说:“首先,我们希望建立一种可以分析水(微塑料)的服务。当一个机构希望对其水进行分析时,我们就会使用各种技术进行分析。我们希望在一天左右的时间内将结果反馈给用户。这样,饮用水中可能存在的微塑料污染源就能很快被检测出来”他表示这些微粒会在河流和海洋中积累,他强调说,他们的工作对监测和减少微塑料污染具有重要意义。他补充道:“该设备为现场分析水样提供了一种快速、经济、便携的解决方案。它可以在全球范围内部署,用于评估河流、湖泊和海洋等各种水环境中的微塑料污染水平。我们希望与图尔基耶和欧洲的利益相关者,如地方和城市政府、水务公司和部委一起展示如何推进这项技术。”哈内表示,在土耳其科学技术研究理事会(TÜBITAK)支持的另一个相同主题的项目中,正在开发一种测量水和空气中纳米塑料风险的设备。他表示该项目得到了ERC启动基金和ERC概念验证基金的支持,他说:“我们的项目还有一年左右的时间。我们正在一步一步地解决剩余的问题,在这里研究不同的塑料形状。在取得这些技术进步后,我们将把这项应用作为一项服务提供给各个机构。”哈内表示,他们开发的设备的概念验证结果发表在《先进材料》上,这是一份涵盖材料科学的同行评审科学周刊,因此向科学界公开。他表示,他们有权获得欧洲研究理事会的支持,将他们的开创性工作付诸实践。哈内表示,世界各地已开始采取措施应对微塑料污染,根据美国加利福尼亚州的一项新法律,将对饮用水中的微塑料污染进行持续检查,加拿大和欧盟也正在讨论类似的措施。
  • 北极微塑料从哪儿来?科学家又发现新证据
    p  近日《科学进展》上的一项研究发现,微塑料(MP)无处不在,这种尺寸颗粒小于5毫米的塑料颗粒以及纺织纤维,即便在北极地区也已经有相当数量的存在。在德国阿尔弗雷德· 魏格纳极地与海洋研究所,由梅勒妮· 伯格曼博士领导的研究团队试图弄明白:这些微塑料是如何到达北极的?/pp  经过研究分析,他们发现微塑料可能是通过空中运输,然后以降雪的形式到达北极。此前已有研究发现湿沉降(如降雪、降雨)后,微塑料的浓度会增加。 为了评估大气沉降物是否是微塑料进入北极的途径,研究人员取样了弗拉姆海峡、斯瓦尔巴特群岛漂流浮冰上的雪进行研究。弗拉姆海峡位于位于格陵兰岛和斯瓦尔巴群岛之间,是通往北冰洋的主要入境门户之一 而斯瓦尔巴特群岛是位于北极地区的群岛,最接近北极的可居住地区之一。另外,通过比较偏远地区的瑞士阿尔卑斯山和人口稠密地区的不来梅、巴伐利亚的欧洲雪样,对照北极的微塑料浓度,研究人员发现,尽管北极地区每升积雪含有0 到14.4 × 10³ 个微塑料,明显低于欧洲地区每升积雪含有0.19 × 10³ 到 154 × 10³ 个微塑料,但这一数据仍相当可观。与此同时,人口稠密地区大气沉降物中的微塑料浓度也高于人口相对稀疏的地区。 空气中的微塑料可以吸入到人类和动物体内。研究人员认为,尽管对空气传播微塑料的研究有限,但必须采取预防措施以降低空气传播微塑料的污染风险。/pp  自2002年以来,伯格曼和她的同事们一直在研究北极海底的塑料。在过去十年左右的时间里,他们注意到可检测到的数量大幅增加,其中一个站点的数量增加了10倍。在深海沉积物中,他们在每千克泥浆中发现了大约6000个颗粒。海冰的含量甚至更高——每升融化的冰中有12000个颗粒。/pp  其他研究人员发现,北极地表水的微塑料浓度是世界上所有海洋中最高的。研究表明,这其中大部分是由墨西哥湾流和大西洋洋流向北运送而来。/pp  但是伯格曼和同事想知道,大气是不是微塑料移动的另一条路线。法国和中国的研究人员曾在城市附近的空气中发现了塑料颗粒。最近的一项研究发现,比利牛斯山脉的一部分沉积物极为偏远,也一定从空中飘来。/pp  伯格曼说,事实证明,来自弗莱姆海峡浮冰的雪样含有高浓度的微塑料。海峡中部的一个样本每升含有14000个粒子,所有样本的平均值为1800个粒子。作为对比,研究人员还分析了德国北部和阿尔卑斯山附近的积雪。这些样品中测量到的微塑料含量要高得多,平均每升有24600个微粒,显然是更靠近城市的缘故。但研究团队指出,在北极发现的微塑料颗粒数量很大,表明大气受到了严重污染。/pp  “基本上微塑料无处不在,”伯格曼说,“空中运输是将微塑料运输到地球最偏远地区的途径。”/pp  近年来,微塑料的问题越来越受到研究者和环保机构的关注。2019年7月,由世界自然基金会(WWF)委托澳大利亚卡斯尔大学编写的研究发现,普通人每周摄入5克塑料,相当于一张信用卡的塑料微粒。微塑料正在污染于人们呼吸的空气、喝的水、吃的食物,也影响了自然环境中大多数物种的生存。动物摄入大量塑料无法通过消化系统排出体外,导致内伤、消化障碍甚至死亡。这并非北冰洋第一次发现微塑料的踪迹。2018年,由魏格纳极地与海洋研究所研究人员伊尔卡· 皮肯(Ilka Peeken)担任第一作者、此次论文通讯作者伯格曼参与的研究表明,北冰洋每升海冰含有超过12000个微塑料颗粒。北冰洋微塑料移动到北冰洋与洋流作用有关,同时北极地区不断扩大的航运和捕捞活动也增加了塑料颗粒物污染。 在美国《国家地理》的报道中,多伦多大学的微塑料研究人员切尔西· 罗奇曼在得知这些颗粒通过大气传输时,感到很惊讶。 “但是,如果我们退一步看看大局,就会知道这对持久性污染物来说并不是新鲜事。” 她说道。/pp  美国《国家地理》杂志援引加拿大野生动物服务局野生动物健康部门负责人珍妮弗· 普罗文彻表示,这项新研究揭示了微型塑料在大气中传播的现实。/pp  “有太多关于海洋垃圾带,或者鼻子里插着吸管的海龟的消息,所有这些东西,都让人们认为塑料污染是一个大洋中部的问题,”普罗文彻说,“我们在这方面做的越多,就越能了解到这不仅是一个海洋中的问题。这是水体、陆地、空气的问题,是热带问题,这也是一个北极问题。”/p
  • 光谱在环境领域的应用 聚焦固废、微塑料等
    由仪器信息网主办,江苏省分析测试协会、中国仪器仪表学会近红外光谱分会和中国生物物理学会太赫兹生物物理分会协办的为期四天的“第十一届光谱网络会议(简称iCS2022)”正在召开,2022年7月21日下午会议主题为:光谱在环境领域的应用,内容涉及光谱在固废重金属、微塑料、纳米微塑料、大气污染、生活饮用水和土壤等环境领域内的应用,共有7位专家带来精彩分享。近几年,国家也在环境细分领域大气、水质、土壤、固废和新污染物等方面陆续布局新任务,大力推进环境治理进程,这也对环境监测提出了更高的要求。在固废重金属检测方面,江苏省地质调查研究院主任工程师张培新在报告中总结了现行固废重金属检测的标准和方法,提出单波长激发能量色散X射线荧光检测固废重金属检测方法,该方法检出限、准确度、精密度都能满足固废重金属检测要求,具操作简单、可现场分析和无损、快速、经济的特点。在新污染物检测方面,最近国务院出台的《新污染物治理行动方案》再次强调了微塑料、抗生素、农药、新化学品的识别、检测及监管,以及提出开展新污染物环境调查监测试点工作。在本次会议中,中国地质调查局南京地质调查中心高级工程师沈小明介绍了目前沉积物中微塑料主要的采样、提取、仪器测定技术及存在的主要问题,并以长江口海岸带沉积物为主要研究对象,优化并建立了样品中微塑料的激光共聚焦显微拉曼光谱分析方法,同时对研究区域内海岸带沉积物中的微塑料污染状况进行了评述。中国科学院烟台海岸带研究所研究员王运庆则是聚焦纳米塑料,介绍了研究团队在SERS标记纳米塑料上所取得的成果,其研究发展了表面增强拉曼散射(SERS)探针标记的纳米塑料模型粒子,具有信号灵敏度高、专属性强、具备多元标记能力等优点。借助拉曼光谱检测和成像技术,实时动态研究了纳米塑料在小鼠、斑马鱼、菲律宾蛤仔、白菜等多种模式生物体内的分布、蓄积和代谢行为。在大气污染监测方面,十四五期间强调从PM2.5治理转为PM2.5和O3协同控制,强调凸显VOCs 组分、温室气体等的监测。陕西科技大学教授陈庆彩在报告中介绍了三维荧光光谱法在大气污染形成机制和来源鉴定中的应用案例和理论技术、关键技术,以及应用范围,以及从检测设备的设计和搭建,到数据处理和实际应用整个过程,该项技术可以更好的服务于我国大气污染治理。在水质检测方面,安捷伦科技(中国)有限公司应用工程师付睿峰详细介绍了可以满足GB/T 5750无机元素测定的ICP-MS和HPLC-ICP-MS在生活饮用水元素分析中的解决方案,包括进样、水质污染应急处置等方面。在土壤环境检测方面,由于今年土壤三普的启动,土壤检测再次成为热点。在本次报告中,江苏省环境监测中心高级工程师王骏飞对土壤重金属污染、国家网土壤重金属分析方法进行了概述,重点对光谱分析法在土壤环境监测领域的应用进行了介绍。德国耶拿分析仪器有限公司产品经理吴奋国从提高ICP-OES光学分辨率的角度阐述在土壤、水质等环境样品实际分析中,如何改善分析的检出限、灵敏度、稳定性,如何更加简单、灵活、经济的完善相应标准中规定的分析工作。7月22日为第十一届光谱网络会议最后一天,上午和下午会议主题分别为:光谱新技术与新方法和光谱在材料领域的应用,将有12位专家带来精彩报告,欢迎大家报名参会》》》
  • 终于全了!微塑料检测主流技术专家报告!
    微塑料最早在海洋领域被科学家发现。近几年,随着科学家不断深入的研究,大气、土壤、陆地环境乃至生物体中相继检出微塑料,研究人员已开始尝试对微塑料样品进行更进一步的定性和定量分析。目前常用的微塑料检测方法包括光谱方法和热裂解-气质联用法(Py-GC/MS) 等手段。对于微塑料在合成过程中使用化学品和添加剂、微塑料表面吸附或吸收的污染物质的检测,还需要色谱质谱联用及原子光谱技术。科学家新发现:“微纳塑料”的定量检测方法微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,进一步还可分为纳米塑料、亚微米塑料、微米塑料。微纳塑料的检测难度更大,往往需要更高精度的分离-分析技术或分析方法。为此,主办方拟于5月26日举办环境研究系列活动——环境中微塑料分析检测新技术,并邀请到中科院于素娟副研究员出席。届时,于老师将主要介绍研究团队在微纳塑料分离测定方面的研究进展,介绍几种分离测定方法,如用浊点萃取-热裂解-气相色谱质谱联用仪,膜分离-热裂解-气相色谱质谱联用仪测定微纳塑料的质量浓度,单颗粒-电感耦合等离子体质谱测定微纳塑料的数浓度,以及基于总有机碳法测定微纳塑料的监测方法等。更多权威专家,陆续更新,点击右侧红字免费预约:5月26日,我要参会多位专家开讲:光谱、质谱技术检测微塑料显微、光谱技术作为微塑料检测的经典技术,最近又有了新发展。为此,主办方将于6月9日举办微塑料分析检测技术网络研讨会。会议聚焦光谱、质谱技术,涵盖海洋、饮用水、大环境健康范围内容的微塑料检测技术报告,将有疾控中专家团队、中科院烟台海岸带研究所专家开讲,同时,Nature发表微塑料检测技术文章的第一作者将惊喜出席!点此右侧红字免费参会:6月9日,我要参会会议日程:报告时间报告主题报告嘉宾09:30--10:00基于拉曼光谱检测饮用水中微塑料张岚 中国疾病预防控制中心环境所 主任/研究员10:00--10:30“见微知著,赛默飞助您洞察微观世界”-微塑料检测全面解决方案邓洁 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 赛默飞分子光谱应用专家10:30--11:00聚合物和聚合物材料的MALDI-TOF质谱分析王勇为 布鲁克(北京)科技有限公司 应用经理11:00--11:30黄渤海微塑料污染特征研究王清 中国科学院烟台海岸带研究所 研究员14:00--14:30O-PTIR显微光谱技术识别环境中微塑料来源苏宇 东南大学能源与环境学院 教授/研究员14:30--15:008700 LDIR 激光红外成像如何准确快速的进行环境样品中微塑料含量测定张晓丹 安捷伦科技(中国)有限公司 分子光谱工程师15:00--15:30待定魏琳琳 布鲁克纳米表面仪器部 应用工程师15:30--16:00土壤微纳塑料分析检测技术待定 南京土壤所
  • 美研究人员:每升瓶装水约含24万个塑料微粒
    据悉,美国哥伦比亚大学气候学院研究人员首次对瓶装水中的微小塑料颗粒进行了计数和识别。结果发现,平均每升水中含有约24万个可检测到的塑料微粒,比之前主要基于较大尺寸塑料微粒的计数高出10倍到100倍。这项研究8日发表在《美国国家科学院院刊》上。微塑料被定义为尺寸从5毫米到1微米的碎片。作为参考,人类的头发直径约为70微米。纳米塑料是指小于1微米的颗粒,以十亿分之一米为单位测量。纳米塑料可以通过肠道和肺直接进入血液,并从那里到达包括心脏和大脑等在内的器官。它们可以侵入单个细胞,并通过胎盘进入未出生的婴儿体内。全球每年塑料产量接近4亿吨,有超过3000万吨的塑料垃圾被倾倒在水中或陆地上。许多由塑料制成的产品在使用过程中会产生微小颗粒。与天然有机物不同,大多数塑料不会分解成相对无害的物质。它们只是简单地分解成化学成分相同的、越来越小的颗粒。除单分子外,理论上它们可以变得多小是没有限制的。这项新研究使用了受激拉曼散射显微镜技术。针对7种常见的塑料,研究人员创建了一种数据驱动的算法来解释结果。他们测试了在美国销售的3个受欢迎的瓶装水品牌,分析了尺寸仅为100纳米的塑料微粒。他们在每升水中发现了11万到37万个微粒,其中90%是纳米塑料,其余是微塑料。许多水瓶都是用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的。当瓶子被挤压或暴露在高温下时,这种材料可能会随着塑料碎片脱落而进入水中。最近一项研究表明,当反复打开或关闭瓶盖时,许多塑料微粒会随之进入水中。研究人员指出,纳米塑料与微塑料相比,它们尺寸更小,更容易进入人体内。
  • 对微塑料、纳米颗粒、PFAS的深度解析!新污染物检测与监测新技术发展论坛成功举办
    仪器信息网讯 2023年5月17-19日,中国科学仪器发展年会(ACCSI 2023)在北京怀柔雁栖湖国际会展中心召开。作为大会重要的分论坛之一,由珀金埃尔默和仪器信息网主办的“新污染物检测与监测新技术发展论坛”于5月19日上午成功举办。本次论坛由珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持,中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones、自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones、国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷、清华大学副教授周群等嘉宾出席。国内外环境领域科研专家与科学仪器企业专家齐聚,共同就新污染物这一主题进行了一场多维度、深层次、全方位的学术交流。论坛现场新污染物指的是对生态环境和人体健康存在风险,但尚未纳入管理或当前管理措施不足的一类污染物。2022年国务院印发《新污染物治理行动方案》,提出“筛、评、控”“禁、减、治”的总体工作思想,要求对新污染物实施源头管控、过程控制及末端综合治理。而2023年,《重点管控新污染物清单(2023年版)》的印发也预示着新污染物的治理已从基础科学研究层面提升至了国家监管的战略层面。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持论坛在论坛的报告环节,曲广波研究员首先进行了题为《新污染物的转化与毒理》的报告。在新污染物领域,由于实际样品中污染物总浓度未知、化学品信息亦未知,单独的毒性评价与化学分析很难满足需求。基于高分辨质谱的靶标和非靶标分析可解析污染物浓度与结构,并进行毒性评价。据报告介绍,成组毒理学分析(ITA的应用)可应用于新污染物转化中的毒理学研究,并进行污染物高通量毒性评估与区域环境风险诊断。报告提到,TBBPA BAE为主要效应污染物,总毒性贡献为86%,其代谢产物的风险极大,值得重视。中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波报告随后,Winnie Courtene-Jones博士进行了题为《“eXXpedition环球航行”:全球海洋中的塑料污染状况研究》的报告。目前海洋微塑料的采样工作仍然是不足的,全球塑料污染的数量亦未知。报告详细介绍了研究团队在一次海洋航行中有关塑料污染的调查结果,比如南加勒比地区塑料的来源、流动和数量等。珀金埃尔默的傅里叶变换红外光谱仪被研究团队带至船上,并在航行过程中帮助研究团队实时评估了聚合物成分。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones报告孙承君研究员报告题为《海洋环境中微塑料检测技术》。目前微塑料的研究领域仍然存在诸多难题,比如缺少快速、高通量的微塑料监测/检测技术;大洋微塑料的监测工作不足,监测评估与治理支撑有待加强;微塑料的毒性和生态环境效应机制研究还比较欠缺;我国在海洋微塑料的监测、预防和治理方面的国际影响力亟待加强;有关微塑料的宣传力度有待提高……据报告介绍,目前海水微塑料的采样方法主要为拖网采样等;前处理方法主要为氧化消解、密度分离等,检测方法主要为显微拉曼、红外光谱、高分辨扫描电镜、热裂解质谱等。自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君报告全氟和多氟烷基化合物(PFAS)也是重要的新污染物之一,PFAS在被人体接触后可能引发一系列潜在风险。Sabra Botch-Jones博士聚焦了这一类污染物,进行了题为《人体生物组织中PFAS的检测与研究》的报告。该研究旨在检测PFAS化合物在各种人类生物样本(包括胎盘)中的生物累积,研究团队特别选择了珀金埃尔默的QSight®220 UHPLC-MS/MS来应对人体中各种复杂的基质组织,如尿液、骨骼等。据其介绍,研究团队选择的分析方法适用于高通量分析,并确保了PFAS化合物的高回收率,最大程度地杜绝了检测中的干扰物质。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones报告郭玉婷高级工程师的报告题为《纳米材料检测和职业风险防护标准示例及应用研究》。纳米尺度上,材料有许多未知的现象和规律。人们在受益于纳米技术产品优点的同时,开始关注纳米材料可能的潜在风险。报告指出,针对纳米材料的检测,splCP-MS法检出限低于ng/mL含量,检测过程中制样简单,单次检测可同时获得纳米颗粒成分、颗粒数量浓度、尺寸分布、颗粒团聚、溶解离子浓度等信息。《纳米技术水相中无机纳米颗粒的尺寸分布和浓度测量单颗粒电感耦合等离子体质谱法》国家标准为环境和纳米产品等中纳米颗粒检测提供了技术依据;此外,目前纳米材料行业缺少职业危害检测标准和纳米材料职业接触限值,职业风险管理方法缺少依据,《GB/T 38091.2-2019纳米技术工程纳米材料的职业风险管理第2部分:控制分级方法应用》等国家标准有望为国家监管、企业人员职业风险防控等提供技术支撑。国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷报告在本次论坛特设的圆桌讨论环节,曲广波、周群、郭玉婷参与现场答疑,与听众就新污染物的研究方法、未来发展等问题进行了一场热烈的学术讨论。现场问题包括:1、“新型阻燃剂作为新污染物的一类,随着电子电器材料、建筑材料及其在交通运输中的广泛使用,引发其在环境中迁移的风险。围绕溴代阻燃剂在环境中的分布、转化与生态毒理,您认为哪些研究方向有望提供更深入的认识与解决方案?2、针对环境中未被管控的新型阻燃剂,如四溴双酚A及其衍生物,其在环境中的分析和风险评价面临哪些挑战?3、目前都有哪些科学证据,可以来表明微塑料所具有生态和健康危害?您认为分析环境及生物体中微塑料的关键点有哪些?4、与天然源颗粒物相比,释放到环境中的工程纳米材料的浓度非常之低。有效检测出这些人造颗粒物对预测其未来对环境和生命系统的影响至关重要,目前的研究工作中,纳米颗粒超痕量测量与溯源方法都有哪些进展?嘉宾与参会听众讨论氛围空前热烈,不断分享着最新学术灵感、未来研究计划、仪器应用经验。圆桌论坛环节有关新污染物的研究与治理,目前国家已提出具体的行动路线,即“2023年年底前,完成首轮化学物质基本信息调查和首批环境风险优先评估化学物质详细信息调查;2025年年底前,初步建立新污染物环境调查监测体系。”可以预见的是,在环境领域,新污染物依然会是未来备受关注的前沿方向。关于ACCSI 20232023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会,经过16年的发展,已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2023以“创新发展 产业互联—助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地 ”为主题,促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设。届时将邀请到政府及协会学会领导,检验检测机构负责人,实验室主管人员,仪器采购负责人,科学仪器及配件厂商董事长及总经理、总工、研发主管、市场总监、投融资机构负责人、合作媒体负责人等参会。会议期间还将举办“3i奖:仪器及检测风云榜颁奖盛典”,颁发多项行业大奖,引领科学仪器产业方向。
  • 美媒:中国超市出售食盐含多种塑料微粒
    据《科学美国人》近日的报道,那些用海盐调味的中国人可能不知不觉中就吃下了塑料污染微粒。不过,欧洲人吃贝类摄入的塑料微粒可能更多。该报道称,研究人员从中国各地的超市中购买了15个不同品牌的普通食盐,从食盐颗粒中发现了用于生产普通塑料水瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯,还有聚乙烯、玻璃纸,以及多种其他塑料。其中塑料含量水平最高的是海盐,研究人员经过测量,得出每一磅(约合0.45千克)的海盐中存在1200多粒塑料微粒。这个由华东师范大学施华宏博士领导的研究团队还发现,从盐湖、盐井和盐矿中生产出的食盐虽然塑料微粒含量相对较低,但也在每磅15~800粒左右。研究人员认为,塑料污染微粒源自于获取海盐的海洋环境中漂浮着的大量塑料污染物,例如,扔进水中的塑料水瓶,或者使用塑料微珠作为去角质成分的洗面奶等化妆品。同时,研究人员还表示塑料微粒也有可能由其他途径进入食盐,包括加工、干燥以及包装等生产过程中。
  • 复旦大学陈建民/方明亮等合作揭示可降解塑料微粒在体内的健康风险
    暴露于人为来源的“生态友好型”可生物降解塑料的健康风险及其对胃肠道的影响在很大程度上是未知的。  2023年3月2日,复旦大学方明亮、陈建民及安徽医科大学黄以超共同通讯在Nature Nanotechnology(IF=40)在线发表题为“Oligomer nanoparticle release from polylactic acid plastics catalysed by gut enzymes triggers acute inflammation”的研究论文,该研究表明肠道酶催化的聚乳酸塑料释放低聚物纳米颗粒引发急性炎症。该研究证明了聚乳酸微塑料在胃肠道过程中通过争夺甘油三酯降解脂肪酶而酶解生成纳米塑料颗粒。纳米颗粒低聚物通过疏水驱动的自聚集形成。  在小鼠模型中,聚乳酸寡聚物及其纳米颗粒在肝脏、肠道和大脑中生物积累。水解低聚物引起肠道损伤和急性炎症。大规模药效团模型显示,低聚物与金属氧化物酶12相互作用。在机制上,低聚物对锌离子指区具有较高的结合亲和力,导致金属氧化物酶12失活,这可能介导了聚乳酸低聚物暴露后的不良肠道炎症反应。生物降解塑料被认为是解决环境塑料污染的解决方案。因此,了解生物塑料的胃肠道命运和毒性将为潜在的健康风险提供见解。  微塑料(MPs)在水生和陆地环境中无处不在,是世界上最紧迫的环境问题,因为它们对环境和人类健康有潜在风险。MPs在环境中转移,并通过食物链和直接吸入或摄入进入人体进行生物积累。尽管人类MP暴露的确切数量存在很大的不确定性,但研究初步估计,每周口服MP颗粒的摄入量在0.1至5.0克之间。因此,MPs已在人类粪便中检测到。对小鼠、牡蛎和贻贝的研究表明,接触与环境相关的MPs会导致生殖受损、DNA损伤和神经毒性。导致这些影响的机制主要是未知的,尽管许多研究调查了MPs物理损伤的原因,喂入量减少或有毒化学物质的浸出。为了减轻塑料污染,人们引入了可生物降解塑料作为传统塑料的环保替代品。例如,聚乳酸(PLA)是最常见的生物塑料,被用于制造食品包装、一次性餐具和生物医学输送载体。PLA产量稳步增长,预计到2024年将超过30万吨。包装是PLA塑料的主要用途,2014年占收入份额的36%以上。采用人类和小鼠模型的研究表明,基于PLA的植入会引发炎症。此外,PLA MPs对斑马鱼具有显著的不良影响风险,尽管其确切机制尚不清楚。  胃脂肪酶消化PLA MPs(图源自Nature Nanotechnology )PLA塑料可能比“持久性”聚合物产生更多的MPs,因此,PLA MPs越来越多地出现在土壤、沉积物和室内灰尘中。尽管摄入PLA MPs的毒理学作用值得进一步深入研究,但对其在肠道中存在的生物转化如何影响人类健康的知识尚缺乏。在低pH和酶的生理条件下,人们对PLA MPs的化学结构如何被体内的相互作用所改变的理解是不够的。因此,必须对增加PLA MPs生物反应活性的机制进行详细分析,这些机制增强了它们与蛋白质和细胞表面的相互作用。该研究探讨了PLA作为人体肠道中可生物降解塑料模型的转化和毒性。PLA MPs被胃肠道中的脂肪酶消化,形成数百万个纳米塑料。此外,生物物理和计算方法表明,所得的低聚物水解产物可以形成纳米塑料。总之,该研究表明,肠道酶会产生意想不到的降解产物,包括来自PLA塑料的低聚物和纳米塑料,这些具有潜在的健康风险,需要继续研究和潜在的监管。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41565-023-01329-y
  • 基于V型纳米孔表面增强拉曼基底的微纳塑料检测
    微塑料通常被定义为尺寸小于5 mm的塑料碎片,在海洋、陆地、淡水系统中均有所发现,对环境安全和生物健康均有一定程度的影响。更令人担忧的是,微塑料通过机械磨损、光降解和生物降解等作用会进一步分解,形成尺寸更小的微塑料甚至是纳米塑料。它们的危害可能更大,因为它们可以穿过生物膜并容易在不同组织间转移,如果吸入空气中的微纳塑料甚至可以穿过肺组织。据已有的研究显示,应用在微塑料检测的传统技术仅能检测到10 μm 左右的大小,远远不能满足当前和未来研究的需要。因此,迫切需要开发适用于小尺寸微纳塑料的检测新方法。表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种强有力的基于拉曼光谱的原位分析技术。一般来说,分子的拉曼效应很弱。然而,当这些分子被吸附在贵金属(例如金和银)的粗糙表面时,分子的拉曼效应会大大提高。甚至可以在单分子水平上获得高灵敏度。在我们之前的研究工作中,首次报道利用SERS技术实现了环境纳米塑料的检测(EST, 2020, 54(24): 15594)。但是,采用的商业化Klarite基底的高昂成本使其不适宜广泛大规模的应用。因此,本研究利用一种低成本的具有大量有序的V型纳米孔阵列的阳极氧化铝(AAO)模板,通过磁控溅射或离子溅射将金纳米粒子沉积在模板上,开发得到用于小尺寸微纳塑料检测的 SERS 基底(AuNPs@V-shaped AAO SERS substrate)。由于AAO模板中纳米孔阵列特殊的V型结构以及有序规则的排列,使得AuNPs@V-shaped AAO SERS基底可以提供大量“热点”和额外的体积增强拉曼效应,在检测微塑料时表现出高 SERS 灵敏度。图1 摘要图本研究首先使用不同尺寸(1 μm、2 μm和5 μm)的聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种标准样品在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底和硅基底上进行检测,并计算相应的增强因子(图2、图3)。结果显示,单个PS和PMMA两种颗粒在硅基底上均不能检测到1 μm的尺寸大小,且其他尺寸的拉曼信号强度也相对较弱。而在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底上,在相同的检测条件下,各尺寸的单个PS和PMMA颗粒的拉曼信号强度大大增强,且1 μm的PS和2 μm的PMMA都有拉曼信号检出。增强因子的计算结果显示,使用AuNPs@V-shaped AAO SERS基底检测单个微塑料颗粒可获得最大20倍的增强效果。此外,通过比较磁控溅射和离子溅射两种沉积方式所分别形成的基底检测微塑料的拉曼光谱结果和增强因子计算结果,我们可以得出磁控溅射所形成的基底具有更好的检测性能。这个结果可以联系到SERS基底的扫描电镜表征结果(图4)进行解释,磁控溅射所形成的金纳米层更加细腻平整,而离子溅射所形成的金纳米层出现了一定的团聚,导致形貌结构较为粗糙,因此信号强度有所减弱。图2:PS的拉曼检测。(a)不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的拉曼光谱;(b)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的形态分布;(c)不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(d)不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(e)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布;(f)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布;(g)增强因子的箱线图。图3:PMMA的拉曼检测。(a)不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的拉曼光谱;(b)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的形态分布;(c)不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(d)不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(e)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布;(f)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布;(g)增强因子的箱线图。图4:AAO模板和SERS基底的扫描电镜表征。(a)空白的AAO模板;(b)经过离子溅射形成的SERS基底;(c)经过磁控溅射形成的SERS基底;(d)(e)微塑料标准样品在基底上的形态分布。之后,本研究采集了雨水作为大气样品,对基底检测实际样品的能力进行了测试。采集到的雨水样品经过过滤、消解等前处理后,被滴加在基底上进行后续的拉曼检测,获得若干疑似微塑料的拉曼光谱。通过将这些采集到的拉曼光谱与标准微塑料样品的拉曼光谱进行比对,找到了雨水样品中所含有的微纳塑料颗粒,证实了大气中微塑料颗粒的存在以及基底检测实际样品的能力。图5:雨水样品的检测。(a)在基底上发现的疑似微塑料颗粒,尺寸约为2 μm × 2 μm;(b)疑似微塑料颗粒的拉曼光谱。该研究了提出了一种新型的适用于环境微纳塑料检测的低成本SERS基底,具备热点均一、增强效果好的优点,有望推广到环境各介质中微纳塑料的检测,为尺寸更小的纳米塑料检测分析提供了新方法。
  • 关注微塑料污染,安捷伦打出定性定量“组合拳”
    塑料是一种质轻耐磨、可塑性能良好且不易被腐蚀的有机合成高分子材料,由于其成本较低且化学性质稳定而被工业领域广泛应用。但正因其不易被降解的特性,塑料垃圾在自然界中会造成持久的污染。据了解,被丢弃后的塑料制品在自然界中被完全降解至少需要上百年,塑料垃圾的“消失”多指其在物理形态上变成人眼不可见的碎片,粒径低于5 mm 的塑料碎片则被学术界定义为微塑料(Microplastics, MPs)。尽管肉眼很难辨别,微塑料已被证实在海洋、土壤及大气圈中持续存在并扩散着,其被生态圈中的生物吸入或食用后易造成不可逆的负面影响。微塑料这一概念最早在2004年由英国普利茅斯大学的理查德汤普森(Richard Thompson)在《Science》上提出。近期,《环境国际》(Environment International)上的一项研究指出,人体血液中同样存在微塑料,证实这种新污染物已进入人类体内,成为人类健康的又一大隐患。目前,在不同领域,国际上对于微塑料已经有了多种方向的研究,其对生态环境和人类的长期影响正在被科学家们逐步揭开,相关选题也快速变成国际学术热点。基于此,仪器信息网特别策划《新污染物检测迫在眉睫:微塑料专场》主题约稿,就微塑料相关的检测方法、解决方案、技术难题等采访业内多家著名厂商。日前,安捷伦科技(中国)有限公司(以下简称“安捷伦”)以微塑料的定性手段开篇,详解该公司在微塑料检测领域的优势。安捷伦是生命科学、诊断和应用化学市场领域的领导者,为全世界的实验室提供仪器、服务、消耗品、应用与专业知识,以帮助客户获得他们所寻求的深入见解。其专业技术聚焦于食品、环境与法医、药物、诊断、化工与能源、研究六个关键领域。仪器信息网:目前,国际上对于微塑料的检测存在怎样的困难?安捷伦采用了怎样的技术?安捷伦:微塑料研究的最大困扰在于,国际上对微塑料样品前处理和检测还没有统一的标准,各国、各领域对于微塑料的检测手段仍然是多样的。但是,多样中仍然存在着相对的统一,目前已经有大量学者的研究表明:红外光谱是一种有效的微塑料定性手段。仪器信息网:红外光谱的原理是什么?在微塑料领域是怎样被应用的?安捷伦:红外光谱非常适合化合物的定性鉴别。其原理是化合物吸收红外光后引起分子化学键振动和转动能级跃迁而产生吸收光谱。由于不同化合物分子中所含官能团可能有差异,以及官能团所处的微观环境不同,每种化合物的红外光谱都是独一无二的,因此红外光谱又称为分子的指纹谱图。在微塑料领域,检测不同高分子聚合物产生的红外光谱可对官能团进行定性分析,判别粒子的化学式组成。同时,结合一些数据分析软件,可以实现大量微塑料颗粒的统计分析。仪器信息网:具体来说,安捷伦对于微塑料检测的解决方案采用什么样的红外光谱技术?安捷伦:安捷伦对微塑料相关应用方案的开发已经持续了十几年,期间经过了多次技术革新。主要路线是从傅里叶变换显微红外到傅里叶变换焦平面红外成像,再到激光红外成像的技术迭代。傅里叶变换显微红外测试微塑料通常有两种方式:1. 透射模式:在高倍可见光显微镜下用镊子将滤膜上的微塑料颗粒逐一挑出,放置在钻石池附件里将颗粒物压扁,采集样品的透射光谱。该方法的优点是能够获得较高信噪比的谱图,缺点是分辨率较低仅能测试150um以上的颗粒,逐一手动挑取工作效率低下,以及肉眼挑取可能导致的主观误差等。2. ATR(衰减全反射)模式:用显微镜的ATR探头直接压在滤膜上的颗粒物进行检测。相对于透射模式,分辨率和效率有所提升,但是微塑料样品来源复杂,压到一些泥沙颗粒非常容易导致ATR晶体损坏,测试成本很高;ATR晶体与滤膜的接触面积约为直径80微米的圆形,对于在滤膜上分布密度较大的小尺寸颗粒,ATR容易一次测到多个颗粒,导致定性错误和颗粒物数量统计错误,此外,每次测试之间ATR晶体的清洁和防止交叉污染也是一个无法回避的问题。傅里叶变换焦平面红外成像微塑料测试方案基本也可以实现微塑料的自动化检测。该方法是将滤膜上的微塑料颗粒通过乙醇超声萃取并全部转移到窗片上,红外成像系统通过拼图(mapping)的方式,完成整个窗片的扫描,软件自动提取出其中颗粒物的红外谱图,完成所有颗粒物的定性和统计分析。该方法的优点是基本上可以实现仪器自动化,无需接触样品即可完成测试,分辨率较高。但缺点也很明显,如无效数据量太大,以及可以自动拼图的面积太小,通常超过1cm窗片的拼图非常容易由于拼图时间太长,数据量太大导致电脑系统崩溃等。安捷伦对微塑料研究工作者进行了大量的市场调研,大家对测试效率、自动工作化流程、系统智能化和易用性提出了更高的要求。在此基础上,安捷伦公司基于8700LDIR激光红外成像系统开发了专门的微塑料测试流程。图1 安捷伦8700LDIR 激光红外成像光谱仪仪器信息网:8700LDIR激光红外成像系统有何技术亮点?安捷伦:8700LDIR激光红外成像系统采用量子级联激光器(QCL)为光源,其能量是传统傅立叶变换红外显微/成像系统光源的10000倍以上,准直的激光经过光路反射后直接照射到样品上,即使对于um级别的小样品也能得到信噪比足够好的红外光谱图,实现样品准确定性及定量分析。微塑料全自动测试方法包可以提高微塑料样品检测效率,应对海量样品的测试需求。用户将样品置入样品仓后,点击鼠标,系统即可自动完成样品的测试并得到统计报告。即使没有任何化学和仪器操作经验的工作人员,也可以在短时间内熟练掌握。8700LDIR提供两种微塑料测试流程:基质比较简单且颗粒数比较少的样品,直接在滤膜上测试;基质较复杂,且颗粒数比较多的样品,为尽可能降低颗粒堆叠对测试结果的影响,可采用将颗粒从滤膜上洗脱下来,转移到反射窗片上再测试。该方法需要首先将滤膜浸入乙醇中超声,将滤膜上所有的颗粒洗脱到乙醇溶液中进行浓缩,然后将乙醇溶液滴到反射窗片上,待乙醇自然挥发后,通过8700LDIR的透反模式(即激光穿过样品到达窗片,并反射回来达到检测器)进行全自动非接触式测量。图2 激光红外成像微塑料测试工作流程图8700LDIR首先对整个窗片进行全扫描并自动识别、定位上面的所有颗粒,然后对识别出的颗粒依次进行全谱图扫描。与传统焦平面红外成像系统扫描所有区域不同,激光红外成像系统仅对识别出的颗粒进行谱图采集,因此不会浪费任何时间在无效区域采集上。每个颗粒从定位、图像采集、谱图采集以及数据处理的平均总时间仅为8s,最快可达1s。以检测某样品为例,871个颗粒的测试时间仅需2小时,包括从样品放入到获得完整的统计报告,结果如图3所示。图3 激光红外成像测试报告从左至右依次为:窗片上颗粒分布图;单个样品信息(照片/尺寸/定性结果);颗粒数及定性结果统计;粒径分布统计8700LDIR 激光红外成像可以更简单、高效、自动地测试微塑料,基本消除了人为误差的影响,为未来微塑料测试方法的标准化奠定了基础。我们也很期待8700LDIR 激光红外成像技术的独特优势在微塑料研究中发挥更加重要的作用。
  • 维萨拉助力确保塑料颗粒的理想干燥度
    在制造注塑塑料产品时,正确干燥原材料(塑料颗粒)至关重要。这是借助温暖干燥的空气完成的。干燥过程中使用的空气比周围空气干燥,因此使用空气干燥机将其回收到工艺过程中是相当经济实惠的。对干燥工艺过程和再生吸附式干燥机中使用的空气进行加热需要耗费大量能源。露点测量是优化能耗和干燥质量的关键。Eino Korhonen Oy (EKOY) 生产多种塑料产品,如固定件、接头和管套。该公司使用维萨拉 DRYCAP 露点变送器 DMT143 改进塑料颗粒干燥时的干燥空气质量监测。得益于露点测量,该公司已经取得了更好的整体盈利能力、产品质量和客户满意度。在生产过程中,首先需要将塑料颗粒在高温下熔化成热塑性熔体,然后注入模具。如果塑料颗粒太潮湿,很容易出现外观和机械质量问题。在高温情况下,过多的水分会引起化学反应,从而降低产品的机械性能。因此,密切和持续地监测干燥工艺过程是非常重要的。 为了达到合适的干燥程度,塑料颗粒被放置在料斗中,暴露在干燥和温暖的送风中。回风在再生过程中进行冷却和干燥。为确保空气在加热和重新送入干燥工艺过程之前适当干燥,露点测量在这一阶段必不可少。确保塑料颗粒正确干燥的最佳露点是 -35 °C (-31 °F)。‍DMT143 微型露点变送器维萨拉紧凑型 DMT143 变送器可精确测量小型压缩空气干燥机、塑料干燥机、添加剂生产和其他 OEM 应用中的露点。它采用维萨拉 DRYCAP技术,具有自动校准功能,并且易于集成,可与维萨拉 DRYCAP 手持式露点仪 DM70 配合使用。要优点之一是紧凑小巧,例如可应用于小型工业干燥机。DMT143 稳定测量可实现较长的校准间隔和较低的维护成本,它还具有模拟输出选项,易于维护且支持数据传输。 维萨拉 DMT143 响应快速,其露点测量范围为 -70...+60 °C (-94 ...+140 °F),准确度为 ±2 °C (±3.6 °F)连续且可靠的监测EKOY 吸附式干燥机的再生过程已预先设定,并通过定时开关定期执行此过程。这种方法既不考虑生产浮动性,也不考虑吸附式干燥机的状况,这意味着干燥机的性能持续存在不确定性。“我们经验丰富的技术人员发现热塑性熔体过于潮湿,”技术经理 Antti Heikkilä 表示。 EKOY 团队已经能熟练使用维萨拉 DMT143,因为它内置在 EKOY 的干燥机中,且此干燥机的再生过程已经通过露点测量进行了优化。他们决定借用维萨拉的设备进行测试,旨在测量其定时控制的旧式塑料干燥机的性能。“测试证实了我们的怀疑,也就是说我们旧式干燥机的性能甚至未能接近我们的目标值。根据测试结果,我们决定为所有干燥机购置维萨拉设备。目前,维萨拉 DMT143 变送器能够持续进行监测并能够提供可靠的数据,”Heikkilä 解释道。以前,我们每年都会使用从干燥机制造商那里借用的设备来监测干燥机的性能,如此看来,该设备一直都未能提供可靠的数据。干燥机中的 DMT143 变送器与 EKOY 的楼宇自动化系统相关联,所有测量数据都存储在一个位置,便于跟踪。这是向前迈出的重要一步,因为以前关于干燥机性能的数据非常有限。历史数据和趋势曲线提供了有关设备性能和任何维修需求的宝贵信息。变送器连接到 Modbus 通道,且在 MaWi 自动化和维萨拉技术支持的帮助下,使用起来相当容易。 当塑料颗粒的含水量保持在其目标值时,原料质量较高,且 EKOY 可以充分利用其全部生产能力。优化能耗从生产过程中收集有效和准确的数据也给 EKOY 提供了提高其能源效率的机会。 “我们希望成为一家节能的工业企业。举例来说,我们希望在未来能够告诉我们的客户,在制造每种塑料产品时消耗了多少能源,”Antti Heikkilä 表示。 得益于准确的数据,EKOY 团队可以调整旧式塑料干燥机的再生周期,以尽可能实现节能。尽管仍需要手动调整,但在持续测量过程中允许优化调整设置。在未来,通过将使用定时开关进行再生的塑料干燥机转换为露点控制,将有可能进一步优化该过程。 与维萨拉的合作中,另一个在环境方面和产品生命周期相关的考虑:“我们持有相同的价值观念。对我们来说,维萨拉能够保证未来许多年的备件供应,这一点非常重要。比起丢弃和更换,我们更愿意进行维修和调整,”Heikkilä 说道。 Eino Korhonen OyEKOY 专门从事电工、塑料和金属产品的代工生产。其产品销往全球。EKOY 与 Nordic Aluminum/Lival、Ensto Produal 和 KONE 等公司均有合作。这家家族企业成立于 1978 年,在芬兰波尔沃和爱沙尼亚的哈尔尤县等地都有业务。DM70 手持式露点仪 用于抽检应用和现场校准的 Vaisala DRYCAP 手持式露点仪 DM70 能为工业露点应用提供准确快速的测量结果,例如在压缩空气、金属处理、添加剂生产以及食品和塑料干燥等应用方面。DM70 可提供宽量程范围内的准确露点温度测量。该探头可以直接插入带压工艺过程中,并且能在外界环境转换到工艺环境的条件下快速调整。DM70 也可用作对固定的维萨拉露点变送器进行输出读取的工具。DM70 通过其传感器净化功能进一步加快了响应时间,从而可确保快速准确的数据。该传感器抗冷凝,并且弄湿后可以完全恢复。其操作界面易于使用,并且具有清晰的 LCD显示屏和数据记录功能。❖ 微型露点变送器 DMT143 和 DMT143L(长型)(针对 OEM 应用)当您想要准确地测量小型压缩空气干燥机、塑料干燥机、添加剂生产和其他 OEM 应用场合内的露点时,微尺寸露点变送器 DMT143 和 DMT143L 是您的理想选择。它们很容易集成,并可以应用于手持式维萨拉 DM70 中。长型设备已取代 DMT242。特点:可进行自动校准的维萨拉 DRYCAP 技术快速响应时间露点测量范围为 -70 ... +60 °C (-94 ... +140 °F)准确度为 ±2 ºC (±3.6 ºF)防冷凝与维萨拉 DRYCAP 手持式露点仪 DM70 兼容可溯源的校准(包括证书)超过露点水平时触发 LED 报警
  • 微塑料的“全球化”亟需解决方案
    p  strong仪器信息网讯/strong 微塑料这一概念是在2004发表的一篇Science的文章(Lost at Sea:where is all the plastic?)中首次提出。微塑料是一种会污染环境的微小颗粒,任何长度小于5毫米的塑料碎片都可以称为微塑料。由于微塑料在海洋环境中的广泛存在以及对生物产生的各种确定的以及不确定的危害,得到了各界的广泛关注。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 406px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/6fb1f603-9c71-47a6-a648-684eb72ef8ac.jpg" title="微塑料.jpg" alt="微塑料.jpg" width="400" height="406" border="0" vspace="0"//pp  目前微塑料可以分为大致两种,一种是进入环境前就已经小于5毫米的塑料碎片,一般来自清洗衣服后的废水。悉尼大学沿海城市生态影响研究中心发现,每洗一件衣服,就会冲洗掉1900多根纤维。其次是一些大型塑料的碎片污染,包括我们熟知的饮料瓶、渔网、塑料袋等。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/5dd58359-6b4c-4fca-9868-9dc21fc1b8af.jpg" title="微塑料的种类.jpg" alt="微塑料的种类.jpg"//pp  在我们的印象中,塑料污染多是大型的塑料物品漂浮于海中,然后给海洋生物造成困扰。然而根据媒体VOX给出的数据示意图,大块塑料的数量远没法和微塑料相比。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c6183cda-eb6b-4d10-8890-e93bc402a317.jpg" title="VOX.jpg" alt="VOX.jpg" width="500" height="295" border="0" vspace="0"//pp  微塑料污染似乎已经在不知不觉中完成了 “全球化”。/pp  美国科罗拉多州这几天下起了‘塑料雨’。经过科学家调查发现,90% 的雨水样品中都含有塑料,大部分是纤维形式的,而且有各种颜色,其中以蓝色最为常见。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 214px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b2349eda-688a-4144-aadb-6594854f4616.jpg" title="塑料雨.jpg" alt="塑料雨.jpg" width="500" height="214" border="0" vspace="0"//pp  高山上也有微塑料的痕迹。今年4月,同样人迹罕至的比利牛斯山脉偏远地区也发现了塑料微粒。甚至相关研究小组认为这些微塑料是至少从100公里以外的地方飘过来的。/pp  国家海洋环境监测中心王菊英副主任表示,不管是在海水中,以及海底和海底沉积物当中,都发现有微塑料的存在。去年二月,一项研究发现,在实验过程中从大西洋西北部捕获的中层鱼类里,73%的鱼胃里存在微塑料。今年6月左右,海洋生物学家Anela Choy在加利福尼亚海岸蒙特雷湾进行了一次调查发现,一些以过滤水中微小生物为食的生命会误吞微塑料。而在食物链中更大一些的海洋生物的胃里,同样会发现某种塑料存在。/pp  探险家Victor Vescovo在5月探索了马里亚纳海沟,这里也是地球最深的地方,而在达到10928米时发现了来自地面的垃圾。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 350px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/ed910959-4f6d-4756-b585-6949555bb798.jpg" title="马里亚纳海沟.jpg" alt="马里亚纳海沟.jpg" width="500" height="350" border="0" vspace="0"//pp  近期在北极的研究同样发现了大量微塑料。一项发表在《科学进展》的研究指出,研究人员在北极的积雪中发现了大量微小的塑料颗粒。同时这项研究表明,北极雪中的微塑料可能是通过空气传播到极地的。/pp  据研究显示,一块来自弗拉姆海峡的积雪样本中,污染浓度达到了每升大约14000个微塑料颗粒,同时一份欧洲积雪样本中,每升含有超过15万颗微塑料,另外发现的塑料颗粒大小在0.011到0.475毫米之间。主要研究人员之一的Melanie Bergmann表示,尽管对比欧洲的样本,北极受到的污染还算是较少的,但这个结果也出乎他们的预料。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2727d0b8-fbbc-4f9e-a2af-faa4faecaee6.jpg" title="积雪样本.jpg" alt="积雪样本.jpg"//pp style="text-align: center "(粉色点是北极取样滴点,来自弗拉姆海峡)/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1b9f217a-e94a-4a17-af01-fe0d776f7c85.jpg" title="糟蹋.png" alt="糟蹋.png"//pp  微塑料对人类的威胁可能更为直接。目前已经有研究发现,部分人类粪便中存在塑料成分。去年10月,在维也纳举行的欧洲胃肠病学会议上,有研究人员公布了一项关于人类粪便中含有微塑料成分的实验结果。在最近举行的欧洲肠胃病学会上,研究人员报告称,首次在人体粪便中检测到多达9种微塑料,它们的直径在50到500微米之间。根据参与这项研究的8位不同国家的被试提供的日志,他们都吃了塑料包装的食物,饮用了瓶装水,其中六位还吃过海鲜。每10克粪便样品中含有20颗微粒,最常见的微粒是聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET),它们是塑料瓶和瓶盖的主要成分。/pp  微塑料污染已经侵入到人类体内,全球人均每周摄入将近5克的微塑料,这等同于一张信用卡所用的微塑料。人类摄入微塑料的最大来源是饮用水,世界范围内的瓶装水、自来水、地表和地下水中都含有微塑料。在食物中,甲壳类海鲜、啤酒和盐的微塑料颗粒含量最高。/pp  人类也能吸入从空中掉落的微纤维。已知空气微粒可以寄居在肺部深处,从而导致癌症在内的各种疾病。已有证据表明,与尼龙和聚酯纤维打交道的工人,其接触有害纤维的程度远高于普通人群,他们的肺部会受到刺激,肺容量也会降低。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2cd6fae7-7ac6-48ba-b3e9-e0226c63e4a1.jpg" title="呼吸塑料.png" alt="呼吸塑料.png"//pp  微塑料会对器官产生物理伤害,其过滤出的有毒化学物质,如内分泌干扰素BPA和农药,也能破坏免疫功能,并危害生物的生长和繁殖。微塑料和有毒物质还可能积累到食物链中,对整个生态系统带来潜在影响,例如种植土壤的健康状况。此外,空气和水中的微塑料也可以直接影响到人类。/pp  在2008年以前,很多研究人员认为,动物可以排泄掉摄入的任何微塑料。然而,生态毒理学家马克· 布朗(Mark Browne)对此并不完全确信。他做了一个实验:先把蓝蚌放进水槽,再放入涂有发光材料、比人类血细胞更小的微塑料,在蓝蚌摄入这些微塑料之后,再把它们放进干净的水中。6周之后,他把这些蓝蚌打捞起来,发现微粒仍然在它们体内。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d5d1efbe-898a-4217-89c1-9442a17e6935.jpg" title="蓝蚌体内的微塑料.jpg" alt="蓝蚌体内的微塑料.jpg"//pp style="text-align: center "蓝蚌体内的微塑料 图片来源:Mark Anthony Browne/pp  鱼类、蚯蚓和其他动物的体内出现微塑料,这种现象足够让人不安了,但如果这些微粒一直留在体内,尤其是从内脏转移到血液循环系统和其他器官,就会造成真正的伤害。科学家已经观察到身体伤害的迹象,比如由微粒撞击和摩擦器官壁引发的炎症。/pp  研究人员还发现,微塑料能过滤出有毒化学物质,这些物质来自塑料生产过程中添加的聚合物和环境污染物(如吸附在塑料表面的农药),它们都能伤害肝脏等器官。/pp  湖水和土壤中的微塑料的总量,堪比漂浮在海洋表面的微塑料的总量——它们可能超过15万亿吨。然而,微塑料颗粒如此之小,如何对其进行检测?/pp  目前赛默飞、安捷伦、珀金埃尔默、岛津、雷尼绍等均针对微塑料检测提供了仪器测试方法和解决方案。/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100650/" target="_self"strong1.赛默飞/strong/a/pp  对于微塑料的粒径大小、形状、腐蚀程度、颜色等物理形貌分析常用的方法主要是strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "显微法/span/strong和strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "目检法/span/strong。对于化学成分分析,目前常用的方法主要是strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "显微红外法/span/strong和strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "SEM-EDX法/span/strong。a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C47493.htm" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "赛默飞显微红外光谱仪/span/strong/a可以高效快捷的实现水体中微塑料的定性,给出区域微塑料成分含量的参考结果;SEM-EDX可对样品表明进行直接观测和分析;而a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C47634.htm" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "拉曼光谱/span/strong/a作为另一种重要的分子光谱技术,具有非接触、无惧水等特点,在微塑料的成分定性和颗粒统计中同样发挥着一定作用。与显微红外相比,显微拉曼在微小的塑料粒子或纤维片段分析中具有更高的空间分辨,且无需挑出样品,不受水分干扰。/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/" target="_self"strong2.安捷伦/strong/a/pp  微塑料分析通常仅报告其颗粒数量。然而,塑料的易碎性使其在后续过程中很容易分解为许多尺寸更小的颗粒,因而这种方法在本质上存在缺陷且不准确。因此,报告中也应该包含颗粒的尺寸,在评估微塑料毒理学影响时,尺寸和丰度都应考虑在内。应该注意的是,微塑料对环境和健康的潜在影响随着颗粒尺寸的减小而增加。尺寸测量通常仅报告颗粒的最长尺寸而忽略了其形状,使长颗粒往往被认为与球形或其他形状的颗粒相同。为了实现更全面的了解,塑料的定量分析应该作为一个三维问题考虑:尺寸 × 形状 × 材料。/pp  span style="color: rgb(0, 0, 0) "安捷伦/spana href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C306278.htm" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "激光红外成像系统/span/strong/a、a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C142612.htm" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "傅里叶变换红外光谱仪/span/strong/a均可对微塑料进行检测。其中,激光红外成像系统可测试5cm*5cm区域超过1000个微塑料颗粒,测试完成仅需2个小时,扫描结束后即得到测试结果,包括每个颗粒定性结果,尺寸、面积、重量等信息,并同时自动获得海量统计结果,包括不同尺寸、不同种类的塑料颗粒的个数、粒径分布,以及含量%等信息。/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100168/" target="_self"strong3.珀金埃尔默/strong/a/pp  要对海洋中的微塑料进行管控,第一步是要对这些微塑料的成分和含量进行检测,从而对污染的严重性和主要来源进行评判,对下一步的治理提供依据。span style="color: rgb(0, 0, 0) "PerkinElmer/spana href="https://www.instrument.com.cn/zc/31.html?AgentSortId=11283&SampleId=&IMShowBigMode=&IMCityID=&IMShowBCharacter=&SidStr=" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong红外光谱及红外显微成像系统/strong/span/a可为检测过程提供有力的支持。/pp  红外光谱仪已经广泛用于鉴别大尺寸的高分子材料,对于较大的塑料样品可以选择不怕潮可电池供电的珀金埃尔默红外光谱仪放到船上做快速塑料的鉴别 而对于肉眼无法识别的微小的塑料颗粒,就需要选择红外显微镜成像系统用于这些微塑料的检测和鉴别。/pp  珀金埃尔默常规红外ATR方法可直接快速测试肉眼可见的大尺寸微塑料,对于肉眼不可见的小尺寸微塑料可采用a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73048.htm" target="_self"珀金埃尔默Spotlight+ATR成像附件/a进行测试。珀金埃尔默实现了微塑料的原位测试,测试最小尺寸可达1.56um。原位ATR成像技术分析的微塑料尺寸更小、速度更快、操作更简单而且还不会丢失微塑料样品。/pp  除此以外,傅里叶化学成像/显微技术可分析微塑料化学成分及空间分布等信息 /pp  功率补偿型DSC的HyperDSC技术可辅助红外显微/成像进行塑料单微粒结构定性,可对复合微塑料半定量研究 /pp  逸出气体联用技术全模块均可用于研究微塑料的成分定性/半定量及降解机理等信息 /pp  LCMSMS串级质谱技术不仅可以用于定量塑料含量,还可以测定微塑料内部增塑剂等环境激素的含量,便于开展环境毒理学工作 /pp  ICPMS单细胞直接进样技术,可用于研究微塑料负载重金属对于单个细胞毒理学的研究工作 /pp  TGA-ICP联用技术可评价焚化过程产品微塑料/重金属的结合过程研究 /pp  TGA-GCMS联用技术可以用研究微塑料对持久性有机污染物环境迁移的输运机理等。/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100277/" target="_self"strong4.岛津/strong/a/pp  (1)a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C260864.htm" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "红外显微镜/span/strong/a/pp  傅里叶变换-红外光谱分析法(FTIR)是目前最常用的化学组分鉴定方法。岛津红外显微镜可实现对微塑料的观察、定义测量位置、测量、鉴别结果,全部操作都能自动执行,并提供高灵敏度结果。/pp  (2)a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C132513.htm" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong热分析-红外联用系统(TG-FTIR)/strong/span/a/pp  岛津热分析-红外联用仪,可以将TGA过程产生的气体通过可加热管线引入到红外光谱仪中,分析聚合物等材料热裂解过程产生的气体成分,从而得到聚合物的组成,更好的对热重结果进行分析;和红外联用,实现材料的定性及定量分析。/pp  (3)a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C242324.htm" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "能量色散型X射线荧光光谱仪/span/strong/a/pp  岛津能量色散型X射线荧光分析仪,采用新型硅漂移检测器(SDD),具有高灵敏度、高分辨率的优点,能够进行快速无损定性-定量分析,方便快捷,无须化学前处理。/pp  通过EDX能量色散型X射线荧光光谱仪对微塑料的定性和定量分析,就可初步知道该微塑料可能的材质塑料(也可进一步使用PY-GCMS有机化合物快速筛查系统进行塑胶材质的确认),同时可以确认该微塑料中的有害元素。/pp  (4)span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong热裂解-气相色谱质谱联用系统(PY-GCMS)/strong/span/pp  热裂解-气相色谱质谱联用技术(PY-GCMS)可以用来鉴定微塑料类型。PY-GCMS是通过不断升高样品池温度,使得高聚物在特定温度发生裂解,释放短链小分子单体,再进入GCMS检测,从而推断高聚物类型的一种方法,同时可鉴定聚合物及添加剂。/pp  POPs、全氟类化合物、多环芳烃、农药等有机污染物易富集在微塑料表面,岛津全面的色谱质谱分析手段,亦可提供全面的毒理效应研究方案。/pp  (5)a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C11887.htm" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong电子探针/strong/span/a/pp  岛津电子探针可实现微塑料表面的元素及形貌分析研究。通过电子探针分析微塑料表面,在检测出K、Na、Ca、Mg、Al的同时,还可检测Cl、S、Cr和Fe等元素。/pp  stronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100480/" target="_self"5.雷尼绍/a/strong/pp  传统的实验室技术,如气相色谱/质谱(GC-MS),可以量化塑料量,但不提供有关颗粒大小或数量的信息,这两种方法预计同等重要。红外显微镜可以做到这两点,但不适合分析非常小的颗粒,也受到颗粒形态的挑战。雷尼绍针对微塑料提供了其a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C150767.htm" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong共焦拉曼显微镜/strong/span/a作为检测手段。雷尼绍共焦拉曼显微镜可自动定位粒子并确定它们的大小和统计,然后产生颗粒的拉曼图,使用高度跟踪保持良好的焦点,并使用高级光谱分析来识别塑料和无机物,其结果是关于颗粒的数量、大小、形状和化学组成的全面数据。/pp  在英国广播公司(BBC)《食物:真相还是恐惧》节目中,雷尼绍共焦拉曼光谱仪被格拉斯哥大学(University of Glasgow) 用于鱼类中的微塑料研究。/ppstrong  /stronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100194/" target="_self"strong6.布鲁克/strong/a/pp  分析微塑料颗粒(MPP)有许多方法,如采用不同的光谱技术以达到不同的分析要求。/pp  红外显微镜是MPP分析的主要技术。它可以对微颗粒进行化学鉴定,并且非常易于使用。在MPP分析中,拉曼显微镜虽然不如红外显微镜常用,但它具有的独特优势,如可通过透明材料测量,比红外显微镜更高的空间分辨率等,使得拉曼显微镜适用于分析非常小的颗粒。/pp  Alfred Wegener 研究所(AWI)作为亥姆霍兹极地和海洋研究中心,选择了具有焦平面阵列(FPA)检测器的布鲁克a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C235440.htm" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "红外显微镜/span/strong/a作为MPP表征的解决方案。他们近期发表在《科学进展》的研究中采用了具有FPA检测器的红外显微镜,在北极积雪中检测出大量的微塑料颗粒。FPA检测器实现了在单次扫描中以最佳光谱分辨率收集大量的光谱数据。这项技术具有自动化分析,高精确度,极其快速,将人为错误降至最低等优点。/pp  布鲁克提供红外,FPA和拉曼的全套解决方案,实现了对微塑料的观察、测量和鉴别。/pp  (文中图片素材均来源自网络)/pp  参考资料:/pp  https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaax1157/pp  https://en.wikipedia.org/wiki/Fram_Strait/pp  https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30056-6/pp  https://www.youtube.com/watch?v=mbBNR0PRD9Y/pp  https://www.euronews.com/2019/08/14/plastic-microbeads-found-in-ice-floes-in-remote-corner-of-arctic/pp  https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180216110513.htm/pp  https://www.ft.com/content/ecf5bf52-bd21-11e9-b350-db00d509634e/pp  https://pubs.usgs.gov/of/2019/1048/ofr20191048.pdf/pp  https://www.livescience.com/63893-microplastics-poop.html/pp  https://en.wikipedia.org/wiki/Microplastics#China/pp  https://www.npr.org/sections/thesalt/2019/06/06/729419975/microplastics-have-invaded-the-deep-ocean-and-the-food-chain/pp  https://www.npr.org/sections/thesalt/2019/06/06/729419975/microplastics-have-invaded-the-deep-ocean-and-the-food-chain/pp  https://www.euronews.com/2019/08/14/plastic-microbeads-found-in-ice-floes-in-remote-corner-of-arctic/pp  https://www.youtube.com/watch?v=qVoFeELi_vQ& t=68s/ppbr//p
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