近日,來自意大利的科研團隊宣布其首次在人類母乳中發現了微塑料顆粒的存在[1]。該研究團隊收集了34位健康產婦在分娩后一周提供的1g母乳樣本,發現每個實驗樣本中或多或少都有微塑料顆粒,其對嬰兒的潛在健康影響還未可知。2020年時,該團隊還曾在人類胎盤中發現微塑料[2]。
而在這之前不久,新西蘭奧塔戈大學研究團隊在人跡罕至的新西蘭南部某海域捕撈的150多條野生魚中發現75%的魚類體內都含有微塑料[3]。英國普利茅斯大學則在珠穆朗瑪峰(海拔8440m)的雪和溪水樣本中發現了微塑料,其中大多數為聚酯纖維。
以上研究表明,微塑料已廣泛地侵入了自然環境甚至人體內部,我們需要對微塑料可能造成的環境污染及健康問題保持警惕之心。
“微塑料”這一概念于2004年由國外學者在《Science》雜志上首次提出,即塑料產品在環境中分解形成的粒徑小于5毫米的塑料、纖維、顆粒或薄膜。
隨著檢測技術的不斷完善及簡便化,全球各地都搜尋到了微塑料的身影,人類與微塑料之間的接觸已成為難以避免的狀況。但當前人類對微塑料及相關污染物對人體的具體影響還缺乏深入的了解,因此需要進行更多的研究。
微塑料常用檢測手段
當前,微塑料的相關科學研究正如火如荼地開展著,如何精準快速的識別微塑料,對微塑料領域的研究至關重要。
針對檢測結果需求的微塑料類型、尺寸、顏色、豐度、重量等指標,微譜擁有不同的測試手段,包括但不限于顯微紅外(MIR)、激光紅外(LDIR)、熱裂解-氣質聯用儀(Py-GCMS)、拉曼光譜、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光掃描共聚焦顯微鏡(CLSM)等。
微塑料常用檢測設備一覽
顯微紅外(MIR)
激光紅外(LDIR)
熱裂解-氣質聯用儀(Py-GCMS)
拉曼光譜(Raman)
掃描電子顯微鏡(SEM)
激光共聚焦顯微鏡(CLSM)
每種測試方法有他們的優缺點,目前沒有一種測試方法可以將五個指標都表征出來,詳見下表:
其中,MIR可以實現對顆粒尺寸>100μm的測試,可以有效定性微塑料,精度高,并在光學顯微鏡下可得出顏色指標,但是其測試效率低下,需要人工選擇,工作量大,不適用于樣品很多的情況。
LDIR的顆粒尺寸測試范圍為20-500μm,每小時可以測試300-350顆粒點,可以實現儀器自動化測試,適用于樣品多,需大數據統計的情況。MIR和LDIR皆可以實現豐度的測量。
若想得出微塑料的質量濃度,可以采用Py-GCMS法。即樣品經過前處理后將微塑料富集出來,再通過高溫將聚合物裂解成低沸點的小分子物質進行分析。特定的聚合物會裂解成特定的碎片,利用這一特性,可以實現微塑料的定性定量。
微譜內部開發了Py-GCMS對樣品中微塑料的定量方法研究,目前可以定性定量以下12種常見的微塑料:PS、PP、PE、PC、PMMA、PET、PA6、PA66、PU、PVC、PLA、PBAT。
Py-GCMS的高靈敏度,可以實現對納米級別尺寸微塑料的定性定量,幫助各研究團隊盡快了解該級別微塑料對人體和環境的影響。相信在不久的將來,Py-GCMS能成為研究微塑料的一個重要手段。