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  • 塑料微珠被禁用,化妆品微珠检测出新规!——化妆品中塑料微珠的测定
    导 读 塑料微珠广泛用于洗面奶、按摩霜、去角质霜、牙膏、沐浴露等化妆品和个人护理品中,是一种直径小于5mm的塑料合成颗粒,常用原料有PE(聚乙烯),PP(聚丙烯),PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等等。这种在化妆品界红极一时的塑料微珠,却对海洋及整个生态系统有着强大的破坏力。近年来,各国相继出台相关法规,禁止塑料微珠在化妆品中使用。国家发改委编制的《产业结构调整指导目录》(2019)要求,含塑料微珠的日化产品,到2020年12月31日禁止生产,到2022年12月31日禁止销售。目前我国发布最新的国标《化妆品中塑料微珠的测定》征求意见稿;该标准由深圳计量质量研究院负责制定,岛津作为验证单位参与了标准的验证。 应对细小塑料微珠的分析检测需求,您能否即刻满足?岛津公司助您从容应对。 仪器配置 岛津IRTracer-100, ATR(金刚石晶体), 岛津分析天平:感量0.1 mg,抽滤装置,烘箱,玻璃器皿等。 图1. 岛津IRTracer-100红外光谱仪 图2. 衰减全反射附件(ATR) 前处理及定性、定量方法 参考《化妆品中塑料微珠的定性定量分析》征求意见稿,用乙醇及乙醇水溶液将塑料微珠从化妆品样品中分离,烘干后使用岛津高性能红外IRTracer-100配置衰减全反射附件ATR测试化妆品中塑料微珠的种类,重量法定量。 结果考察 结合上述前处理方法,使用岛津红外IRTracer-100、ATR(金刚石晶体)对洁面膏、磨砂膏以及去角质啫喱进行了定性及定量分析。下图为三种样品的红外叠加谱图。从叠加谱图可以看到,三种样品中的塑料微珠红外光谱一致,可以判断,塑料微珠为同一物质。 图3 三种样品红外叠加谱图 对去角质啫喱中的塑料微珠进行光谱检索,结果如下图,图中红色谱图为去角质啫喱样品的红外光谱图,绿色谱图为聚乙烯PE的标准光谱图,两谱图出峰位置一致,峰强度比值一致,可以判断该去角质啫喱中的塑料微粒成分为PE。图4去角质啫喱样品光谱检索结果 结合重量法对塑料微珠进行了定量测试,从而实现了塑料微珠的定性定量分析。塑料微珠测试结果见下表: 结 语 应对化妆品行业中微珠的管控需求,岛津公司建立了快速分析化妆品中微珠成分及含量的分析方法。分析方法准确、可靠。且具有快速,易于操作的特点,适用于化妆品中塑料微珠的定性、定量分析。 识别二维码下载应用报告
  • 保护海洋生态,不使用含塑料微珠的化妆品
    国家市场局发布的“GB/T 40146-2021化妆品中塑料微珠的测定”推荐国标,即将于2021年9月1日实施,该标准对化妆品中的塑料微珠所用的主体材料进行测定,香皂、洗衣液等也可参照使用,按新规定牙膏也属于化妆品。 在了解标准之前,我们先来了解一下什么是塑料微珠。 塑料微珠是指:尺寸小于等于5mm且不溶水的固体塑料颗粒。 由于塑料微珠有去角质、去死皮的作用,近年来在洗面奶、磨砂膏、肥皂、洗发水、牙膏等日化用品中广泛使用。一支磨砂洗面奶中所含的微珠就超过30万颗。在我们使用含塑料微珠的洗面奶、牙膏、沐浴露等时,其中的塑料微珠通过下水道输送到污水处理厂。因其体积太小无法过滤,最终流入海洋。塑料微珠进入海洋后,可能被海洋生物摄食,并在海洋生物体内释放,进而对海洋生物产生毒害,进一步可能通过食物摄入方式进入人体。 塑料微粒本身及其含有或吸附的有毒物质污染了海洋生态,并且威胁到人类和地球的健康! 鉴于塑料微珠的危害,各国在行动。目前,美国、英国、加拿大、欧盟和澳大利亚等国家和地区组织,都已经禁止或在逐步减少塑料微珠在个人护理产品中的使用。 我们国家发展改革委、生态环境部联合发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(发改环资〔2020〕80 号),确定了目标:到2020 年底,禁止生产含塑料微珠的日化产品。到2022 年底,禁止销售含塑料微珠的日化产品的要求。 国家发改委进而发布《禁止、限制生产、销售和使用的塑料制品目录》(征求意见稿)。该目录包括了“含塑料微珠的日化产品”,具体包括:为起到磨砂、去角质、清洁等作用,有意添加粒径小于5毫米的固体塑料颗粒的淋洗类化妆品(包括沐浴剂、洁面乳、洗手液、香皂、剃须泡沫、磨砂膏、洗发水、护发素、卸妆水/油)和牙膏、牙粉。 有鉴于此,我们呼吁,不使用含塑料微珠的化妆品和洗护用品! 塑料微珠的替代品:核桃壳、椰子壳、咖啡粉、燕麦、玉米等可生物降解的材料。 那么如何确定化妆品中是否使用了塑料微珠呢?为此国家市场局发布了由深圳市计量质量检测研究院等主持起草的检测标准“GB/T 40146-2021化妆品中塑料微珠的测定”。该标准对不同基体的化妆品采用不同的前处理方法,然后用傅立叶变换红外光谱法(FTIR)进行定性测定。 基本配置:傅里叶变换红外光谱仪+ATR附件精致小巧的红外光谱仪IRSpirit搭配一体式ATR附件QATR-S 高级配置:傅里叶变换红外光谱仪+ATR附件+红外显微镜(金刚石池)红外光谱仪IRTracer-100搭配红外显微镜AIM-9000 应用案例使用岛津红外光谱仪和ATR(金刚石晶体)对洁面膏、磨砂膏以及去角质啫喱进行检测。下图为三种样品中塑料微珠的红外叠加谱图,从叠加谱图可以看到,三种样品中的塑料微珠的红外光谱一致,可以判定为同一物质。 对去角质啫喱中的塑料微珠进行光谱检索,结果如下图,图中红色谱图为去角质啫喱样品的红外光谱图,绿色谱图为聚乙烯PE的标准光谱图,两谱图出峰位置一致,峰强度比值一致,可以判断该去角质啫喱中的塑料微粒成分为PE。 关于化妆品中塑料微珠的测定,我们可以为客户提供从样品前处理到检测到数据分析的全面解决方案。如果您想详细了解仪器具体配置和应用,欢迎咨询岛津工作人员!
  • 探微知著:微塑料多维检测技术的发展与应用
    微塑料(Microplastic)的定义是指尺寸小于5 mm 的塑料颗粒、微纤维或者薄膜等。从目前的研究报道看,微塑料在环境中的分布已极为广泛,从深海到高山,从极地到赤道地区,几乎无处不在。近几年微塑料的环境影响引起了全球的关注,它们能够被多种生物摄取,通过食物链的传递可能对生态系统造成长期且复杂的影响。此外,微塑料还能吸附水中的有毒物质,如重金属和有机污染物,这些物质可能通过食物链累积并放大,最终对人类健康构成潜在风险。微塑料逐渐成为一种需特别关注的潜在环境污染物,越来越受到研究人员和公众的关注。 “微塑料”的概念最早于2004年《Lost at Sea: Where Is All the Plastic? 》文章中被首次提出。2012年《The applicability of reflectance micro-Fourier-transform infrared spectroscopy for the detection of synthetic microplastics in marine sediments》文章发表,红外光谱技术被引入微塑料的定性表征检测,很荣幸珀金埃尔默的Spotlight红外显微成像系统担任了文章中检测微塑料光谱信息的任务。 2017年中国重点研发计划“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”启动,同年3月份辽宁省海洋水产科学研究院起草发布了国内首个微塑料的检测标准《DB21/T 2751-2017 海水中微塑料的测定 傅立叶变换显微红外光谱法》。 △ 点击可查看大图 在微塑料科研和检测方法的发展过程中,珀金埃尔默始终和各行各业的客户合作,助力客户的科研和检测工作,改进完善微塑料的检测方案。 2018年,一项由新闻机构Orb Media组织的研究对全球11个国家的259瓶瓶装水进行了测试,结果显示其中93%的瓶装水样本含有微塑料。微塑料污染问题引起了国际社会的广泛关注,成为全球环境和健康议题的一部分。 微塑料相关领域的研究人员,采用了各种测试方法来确定微塑料在环境中的分布和来源。其中红外及显微红外光谱法,被用作检测和鉴别各种环境和样品基质中的微塑料的标准方法。珀金埃尔默的红外及显微红外已有完善的准确可靠检测方案,另外还充分挖掘不同检测设备的优势,将热分析-红外光谱-色谱质谱联用方法和单颗粒ICPMS方法引入微塑料研究,以提供微塑料多维检测数据,更好的服务于行业客户对全面表征数据的需求。 Part.1 ✦ ✦ 微塑料的红外及显微红外 光谱检测方案 ✦ △ 点击可查看大图 多尺寸 提供1.56微米以上多尺寸全光谱范围的微塑料的红外光谱法检测方案,可以根据测试尺寸要求的下限,自由选择不同的检测手段。现场检测大尺寸的微塑料,比如在船上直接检测拖网上的颗粒,可以直接使用红外光谱仪Spectrum 3或Spectrum 2。在实验室测试肉眼不可见的微米级别的微塑料,可使用Spotlight200i红外显微镜或Spotlight400红外显微成像系统。采用Spotlight200i红外显微镜,配合珀金埃尔默自主开发的微塑料自动分析统计软件,可以快速得到整张滤膜的微塑料的测试数据和尺寸统计等信息。下图是自来水样品过滤到滤膜上之后,整个滤膜全自动扫描微塑料光谱和微塑料自动计数的数据。 △ 点击可查看大图 测试10微米以下尺寸的微塑料,采用Spotlight400红外显微成像系统,配合ATR成像附件,最小可以原位测到1.56微米尺寸的微塑料。下图是海洋中贝类样品的小尺寸微塑料的ATR成像原位测试的数据。 △ 点击可查看大图 全光谱 珀金埃尔默方案提供微塑料完整的红外光谱图定性结果,光谱范围至少覆盖7800cm-1~600cm-1波段,保证谱图符合光谱学的定性三要素(特征峰位置、峰形状和峰强度),确保微塑料定性结果的准确无误。 其他使用局部波段的检测技术,会出现微塑料光谱图的误判情况,导致微塑料成分鉴定是不准确的。 △ 点击可查看大图 上图是高密度PE微塑料和ABS微塑料的全波段红外光谱图,在1900cm-1以上和900cm-1以下的波段有非常关键的特征官能团和指纹吸收峰(标阴影区域),如果只是采集中间局部光谱图,比如1900-900cm-1的谱图来定性微塑料,会缺少待测物质的特征信息,不符合光谱学的定性三要素,不能始终给出可靠的光谱学定性结果。 Part.2 ✦ ✦ 微塑料的热重-红外-GCMS 联用技术检测方案 ✦ 微塑料通常悬浮在水面,被生物摄入后进入食物链,并在体内蓄积。随着微塑料带来的环境问题越来越受关注,除了微塑料颗粒、纤维的定性定量研究外,越来越多的研究人员,也在研究微塑料吸附的污染物以及微塑料降解产物的成分相关信息。在研究开始早期,微塑料的热裂解气相色谱-质谱联用技术,被用于分析和鉴定微塑料及其裂解产物的分析。但是随着研究方法使用的深入,暴漏了一些方法的弊端,比如无法获得关于降解产物特性的充分信息,几乎无法获得关于降解产物形成时间的信息。 △ 点击可查看大图 珀金埃尔默将热重分析(TGA)-红外(IR)-气相色谱-质谱(GC/MS)联用方案引入微塑料研究,可以程序控制样品升温速率,实时分析微塑料基质中微塑料PE、PP、PS的总离子色谱图(TIC)数据热分解产生的产物,对逸出气体进行深入表征,获得更多关于降解产物特性的信息以及关于降解产物形成时间的详细信息。 下图为珀金埃尔默联用技术TGA-GCMS模式,悬浮液体中的微塑料(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS))成分分析数据。 △ 点击可查看大图 另外珀金埃尔默联用技术的TG-IR模式,可快速的对可降解性塑料的成分进行界别,下面是可降解性塑料餐盘(上)和不可降解性塑料(下)的对比热红联用数据。 △ 点击可查看大图 Part.3 ✦ ✦ 微塑料的TGA-ICPOES 及单颗粒ICPMS技术检测方案简述 ✦ 微塑料吸附的污染物,有机污染物部分可以用前面所述的联机技术进行检测。可能吸附的无机污染物部分,可采用珀金埃尔默开发的TGA-ICPOES联用技术,对微塑料上吸附的重金属等无机污染物进行定性表征,如下图为微塑料的热失重和热重逸出气体的实时ICPOES响应曲线数据。 △ 点击可查看大图 单颗粒ICPMS(SP-ICP-MS)技术,也可作为一种快速筛选方式,作为微塑料表征手段的一种补充工具。 相比其他分析手段,SP-ICP-MS分析速度较快,可以在更短的时间内采集更多颗粒,并能提供粒度分布和颗粒浓度的更多信息。通过监测C13的信号,使用NexION系统的SP-ICP-MS,可以成功用作微塑料测定的筛选工具或补充技术。利用单颗粒ICP-MS分析技术采用的快速瞬时采集能力(NexION 系列ICP-MS高达100000点每秒),C13背景得以大大降低,从而实现纳微塑料颗粒的准确分析。将SP-ICP-MS与可鉴别微塑料成分的红外光谱技术相结合,可以获得有关微塑料的更全面信息。右图为SP-ICP-MS筛选塑料茶包中微塑料颗粒的分析数据。 △表1:塑料茶包中含碳颗粒结果 综上,珀金埃尔默仪器与解决方案,在微塑料检测技术的发展中扮演着关键的角色,不断推动各项测试技术的创新与更新。我们的微塑料检测方法开发团队不仅积极参与当前的研究工作,而且与不同行业的合作伙伴携手,共同推动检测标准的建立与完善。我们坚信,微塑料问题所在之处,正是珀金埃尔默技术和解决方案发挥作用的地方。珀金埃尔默的使命是致力于创造一个更加美好的未来,我们期望能够支持和帮助更多投身于微塑料研究和检测的科研工作者。我们共同努力,为了我们共同生存的地球环境的改善和可持续发展贡献力量。 关注我们
  • 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。
  • 微塑料检测技术,解决微塑料难题!
    微塑料指的是直径小于5毫米的塑料微粒,常见化学成分有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。相关研究表明,微塑料在鱼类、贝类等水生生物体内普遍存在,可通过食物链不断向上一级传递,位于食物链顶端的人类将不可避免成为微塑料的摄入和蓄积体。随着各方对微塑料的关注日益增多,微塑料的相关科学研究正如火如荼地开展着,如何精准快速的识别微塑料,对微塑料领域的研究至关重要。多年来,研究人员通过对水陆空环境与生物体等各类样品中的塑料微粒含量、大小、成分等进行科学分析,开展各类型的科研课题研究、环境本底调查,为我国环境微塑料污染防控与监控和常规产品检测等提供技术依据。为了了解当前微塑料检测分析技术和应用进展,加强沟通交流,7月27日-28日,仪器信息网将举办第四届环境新污染物检测网络会议,在28日的下午,以“微塑料的检验检测”为主题的会议专场,将邀请相关领域专家与大家分享当前针对该领域的技术研究与应用进展等。“微塑料的检验检测”专场日程如下:07月28日微塑料的检验检测14:00--14:30“流域-近海-大洋”微塑料观测研究进展与趋势分析蔡明刚厦门大学 教授14:30--15:00岛津GCMS在环境新型污染物检测中的应用王子君岛津企业管理(中国)有限公司 产品专员15:00--15:30污水处理厂微塑料的去除行为解析与探讨安立会中国环境科学研究院 研究员15:30--16:00传感器在渔业环境中新污染物检测应用吴立冬中国水产科学研究院 研究员嘉宾介绍:蔡明刚 教授厦门大学蔡明刚,教授,博士生导师。现任厦门大学海洋与地球学院教授,海洋与海岸带发展研究院兼职教授,福建省高校重点实验室副主任。主要研究方向:基于海洋学视角的开阔海域污染物传输动力学过程研究,及其作为新型示踪剂在海洋科学上的应用。研究海域涉及我国南海等边缘海、全球大洋及两极海区,课题组近10次参加中国南、北极科学考察。个人系中国第3、5次北极科学考察队队员,先后入选福建闽江科学传播学者、福建省杰出青年基金计划、新世纪优秀人才计划、CSC中德合作团队项目等人才计划。主持国家及省部级项目10余项,在Environmental Science & Technology、Environmental Pollution、Deep Sea ResearchⅠ、Marine Chemistry等环境、海洋期刊发表论文70余篇,获得专利授权12项,获得多项省部级奖项。 主要科研与应用成果如下:1)开展我国主要边缘海和极区持久性有机污染物的时间序列变化和储量估算,提出全球变化背景下边缘海POPs海/气交换与垂直传输的海洋生物泵调控机制。2)较早开展大洋海水中细颗粒微塑料研究,发现南海存在数量可观的微塑料。3)利用氟利昂等污染物开展海洋学过程的示踪与人为碳估算,取得创新性成果,组装了国内第1套海水超痕量氟利昂/六氟化硫的吹扫捕集-气相色谱分析系统,获批多项发明专利,分析精度达到国际同类水平。4)构建和应用海湾陆源污染物排海总量估算技术及其系统,提出基于长时间序列观测的沿海社会、经济和环境生态协调发展的计量统计学方法。5)建立基于工业化生产的雨生红球藻培养技术和配方,搭建了微藻多级培养系统并研发新型LED藻类培养设备,拥有多项专利,服务于企业生产并产生实际效益。王子君 产品专员岛津企业管理(中国)有限公司毕业于天津大学应用化学专业,具有丰富的分析仪器产品经验,擅长环境应用解决方案。安立会 研究员中国环境科学研究院安立会(1975 -),博士,中国环境科学研究院研究员,博士生导师。主要从事天然与合成环境污染物的水生态毒理效应、环境质量基准与标准及生态风险评价研究,近年重点关注环境塑料垃圾与微塑料对生态系统安全和人体健康的影响,并致力于塑料污染来源及其控制对策,为开展我国环境微塑料的管控措施和治理提供科学依据。吴立冬 研究员中国水产科学研究院吴立冬,博士、研究员、博士生导师,入选中国水产科学研究院“百人计划”,国家市场监督管理总局食品补充检验方法和快检方法等国标方法审评专家。受邀成为“Biosensor and Bioelectronics”杂志编委(IF 12.545),Agriculture Communications 和Journal of Analysis and Testing杂志青年编委,Micromachines杂志(IF 3.523)专题主编。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家标准等国家级及省部级项目10余项。2022年获得了中国农学会青年科技奖、中国仪器仪表学会青年创新奖(朱良漪青年创新奖)和中国分析测试协会一等奖(排名第一)。主要从事水产品危害物快速检测方法及渔业环境智能化监测器件研发。迄今,吴立冬博士在Informat(IF 24.7)、Chemical Engineering Journal(16.7)、ACS nano、Food Chemistry、Biosensor and Bioelectronics、Anal. Chem等杂志发表80多篇论文,申请专利22项(其中美国专利1项,国际专利2项),授权7项(已转让2项)。免费报名点击:第四届环境新污染物检测网络会议:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/newpollutant2023/诚邀您的参与!
  • 亚微米红外新技术受到BTV关注,再聚焦微塑料监测核心难题!
    导读近日,Quantum Design中国作为先进科学仪器代表企业接受了《BTV北京科教卫视》的专访,本次专访主要以新的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量新技术如何解决微塑料监测难题为主题,专访节目已于近期在【BTV北京科教卫视】栏目播出。〖微塑料污染日益严重 监测技术备受关注〗近年来,微塑料污染问题已在全球范围内引起公众和各国政府的关注,逐渐成为影响经济和社会发展的重大全球性挑战。我国政府对此问题也给予了高度重视并设点开展了海洋微塑料污染的试点监测,主要采用的监测方法有目视分析法、光谱法 (如傅立叶变换红外光谱法和拉曼光谱法)、热分析法以及其他分析方法等 (如质谱法以及扫描电子显微镜-能谱仪联用法)。其中,红外光谱及拉曼光谱分析,由于具有无破坏性、低样品量测试、高通量筛选以及所获取的结构信息互补等特点,成为检测和鉴别微塑料的主要分析技术。但在实际操作中上述技术仅可对几微米颗粒物进行检测,使微塑料的监测和研究面临诸多困难。【BTV北京科教】关注:微塑料监测 前沿技术Quantum Design公司引进的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统新设备mIRage,因为其能够实现亚微米的分辨率、非接触、液相样品的直接观测等全方面的技术突破,获得全球科技创新R&D100大奖,并引起了国内外的广泛关注,近日【BTV北京科教卫视】对公司进行了专访,重点介绍了这种新的红外技术在微塑料监测领域的突破和应用。〖非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统突破哪些技术难点?〗Quantum Design中国表面光谱部门销售总监韩铁柱博士在公司应用实验室向记者详细的做了介绍:“非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统克服了传统红外光谱仪空间分辨率受限于红外光波长的问题,将分辨率从原来的10-20微米提升到了0.5微米。并且可以实现同时、同样品区域、相同分辨率的红外光谱和拉曼光谱测试,非接触测量、液相样品可以直接观测,测量过程更简单、便捷”。随后,韩铁柱博士补充道:“从这套设备引进以来,我们已经为国内很多高校和研究所进行测试,今天我们正在测试一个海洋微塑料样品。我们只需要将盛放样品的载玻片放置到样品台上,关上舱门即可,所有参数调节、控制以及数据分析,都可以通过软件完成。”在测试结果中,我们可以观察到除了有几个微米的大颗粒之外,还有很多尺寸在1到2个微米或者更小的颗粒,相关颗粒的含量和成分可以通过光谱图像和谱峰获取到,如此高的分辨率是传统的红外光谱无法实现的。〖mIRage在微塑料监测中的优势及应用〗正如韩铁柱博士所介绍的,非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统是一台多功能、全方位的微塑料表征“科研利器”,它可以对液体样品中微塑料的物理(微观形貌、尺寸)和化学(聚合物类型及结构)性质进行全面的直接表征。不仅如此,该系统还在各个功能方面均有全新的技术突破,可以助力科研工作者更加地对微塑料进行监测。〖01〗超高空间分辨率成像目前科学家所使用的传统红外成像技术通常只能用于表征10-20 μm的样品,很难表征更小尺寸的微塑料,非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统则突破了这一限制,使得成像的空间分辨率可以达到0.5 μm,从而可以轻松地对小于10 μm的微塑料进行成像表征。图1. 滤纸表面尺寸小于10 μm的微塑料成像结果〖02〗红外拉曼同步测量科学家在进行物质鉴定时通常会采用多种表征技术以更加的确定物质结构。然而在进行多种表征时,很难保证完全相同的监测环境,使得不同表征结果间均会存在一定的误差。非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可以实现同步同区域的红外和拉曼表征,这两种互补的光谱表征技术可以帮助科研人员更加准确地进行物质结构分析。如图2所示,通过与标准谱图对比,研究人员可以清楚地鉴别微塑料中存在的两个主要的聚合物层,聚乙烯和聚丙烯,以及嵌入的环氧树脂。图2. A:图1区域的红外谱图;B:图1区域的拉曼谱图〖03〗单波长可视化化学分布成像除此以外,非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统还可以对特定波长进行可视化的化学分布成像分析。如图3所示,科研人员对任意区域的微塑料进行点分析即可发现微塑料不同位置处的化学结构不同,进一步,通过对特征信号的单波长峰进行成像分析(图4),可以清晰地分析出微塑料中不同聚合物的分布结构情况。图3. 微塑料成像结果及对应标注位置的红外和拉曼谱图图4. 单波长化学分布成像图(波长:1642 cm-1)〖全新技术提效微塑料监测〗在此次采访中,【BTV北京科教卫视】向大家展示了非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统在微塑料成像及结构分析中的出色表现和特优势。Quantum Design中国期望这种全新的红外光谱技术可以帮助国内研究者在微塑料领域有所突破,为的科研进展贡工作献一份力量,目前公司的应用实验室正在和相关的科研工作者在样机上积开展各种样品的实测合作。
  • 海洋、土壤微塑料专场今日顺利召开!大气微塑料监测专场明早继续
    新兴污染物微塑料广泛分布于水体、陆地和大气环境中。4月27日上午9:00,仪器信息网、上海市海洋湖沼学会、华东师范大学塑料循环与创新研究院联合主办的“ 微塑料检测与分析网络研讨会”于线上顺利开幕!共计700余名听众参会,现场互动氛围热烈。上午的海洋微塑料监测方法的标准化及风险评估专场,南京大学张彦旭教授分享报告题为《全球海洋微塑料的源与汇:三维传输模型视角》;生态环境部国家海洋环境监测中心张微微副研究员分享报告题为《海洋微塑料标准化监测技术方法研究进展》;安捷伦科技(中国)有限公司张晓丹工程师分享报告题为《安捷伦 8700 LDIR 激光红外成像水中微塑料测试分析整体解决方案》;珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司查珊珊工程师分享报告题为《Perkinelmer微塑料检测分析方案》;中国科学院烟台海岸带研究所王清研究员分享报告题为《黄渤海微塑料污染及其生态效应》;中科院南海海洋研究所徐向荣研究员分享报告题为《海洋微塑料的生态效应研究进展及展望》。在下午的陆地土壤环境微-纳塑料的分析方法及有害添加物的检测专场,华东师范大学何德富教授分享报告题为《农田土壤微塑料污染及其环境风险研究进展》;浙江工业大学潘响亮教授分享报告题为《微纳塑料检测分析中的那些“坑”》;QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司赵经鹏经理分享报告题为《亚微米分辨红外-拉曼同步测量系统在微塑料中的应用研究》;中国科学院南京土壤研究所涂晨副研究员分享报告题为《微塑料表面生物膜的结构与功能研究方法》;复旦大学张立武教授分享报告题为《基于表面增强拉曼光谱的纳米塑料检测》。微塑料在淡水、海洋和土壤介质中的迁移转化研究等备受科研界关注,各项优秀成果层出不穷,与之相对的是,对大气中微塑料的研究相对较少。大气中的微塑料研究起步较晚,但其潜在生态环境影响的范围更广,鉴于空气对人类生存的重要性,今后该领域的研究必然会逐渐增多。有研究表明,大气微塑料已分布于全球大气中,其分布特征与室内外环境、下垫面类型和污染扩散等环境因素相关。大气环境中微塑料主要来源于塑料制品的生产、使用和回收过程,少量来源于陆地和海洋中积累的微塑料。值得关注的是,新冠疫情中口罩的使用可能加重了大气中的微塑料污染。微塑料在大气环境中可发生悬浮、沉降和扩散等迁移,这种迁移同时受到微塑料形态、风力、风向和降水等因素的影响。2023年4月28日上午9:30,由仪器信息网、上海市海洋湖沼学会、华东师范大学塑料循环与创新研究院联合主办的微塑料检测与分析网络研讨会大气微塑料的监测及健康风险专场将于线上召开!报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/microplastic230427/专家阵容如下:李道季 华东师范大学 教授《海洋大气微塑料入海通量:问题与挑战》李道季,博士,华东师范大学二级教授,博士生导师,华东师范大学塑料循环与创新研究院院长(海洋塑料研究中心主任),享受国务院特殊津贴专家。他目前还担任上海市海洋湖沼学会理事长、教育部科学技术委员会委员、联合国教科文组织海洋科学委员会(UNESCO-IOC)海洋塑料垃圾和微塑料区域培训和研究中心主任、联合国环境署(UNEP)海洋垃圾和微塑料科学咨询委员会委员、联合国海洋环境科学问题联合专家组(GESAMP)WG38和WG40成员等职务。龙鑫 中科院重庆绿色智能技术研究院 副研究员《东亚陆地-海洋微塑料大气传输的数值模拟研究》龙鑫,中国科学院大学环境科学理学博士,现任中国科学院重庆绿色智能研究院作副研究员。主要从事大气环境数值模拟研究,发表研究论文30余篇,先后主持国家自然科学基金青年基金、深圳市科创委面上项目、全球变化与中国绿色发展协同中心青年人才交叉项目等竞争性项目。2019年被认定为深圳市高层次专业人才(后备级)。胡辉 应用工程师 岛津企业管理(中国)有限公司《PY-TD-GCMS技术应用于微塑料中典型污染物分析》胡辉,应用工程师,从事色谱质谱工作10余年,擅长于环境、食品安全和电子电气等领域。刘凯 华东师范大学 博士后《城市冠层及海气边界层大气微塑料赋存观测》刘凯,华东师范大学河口海岸国家重点实验室在站博士后/助理研究员,主要从事微塑料陆海传输过程机制及其生态环境效应方面研究。近年来,在国家自然科学基金青年基金、上海市科技创新行动计划启明星培育“扬帆专项”、博士后面上项目和上海市博士后日常经费资助下,开展了陆海界面及海气边界层大气微塑料观测及大洋微塑料沉降模式方面的研究。报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/microplastic230427/
  • 人类血液中首次发现微塑料,监控微塑料污染刻不容缓
    近日,发表在环境科学领域权威期刊《环境国际》(Environment International)上的一项研究中,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队,首次在人体血液中检测到了微塑料,研究中发现在近80%的实验受试者样本中存在微塑料颗粒,这也进一步证实微塑料已进入人类体内,成为人类健康的又一大隐患。监控微塑料污染刻不容缓目前,微塑料已经被列入国际上广泛关注的环境中新污染物四大类之一(四大类分别是持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料)。 2022年3月30日,生态环境部召开新闻发布会,生态环境部固体废物与化学品司司长任勇介绍了新污染物治理,并表示生态环境部会同发展改革委等13个部门正在研究行动方案,制定行动方案加大新污染物治理。2020年1月,国家发改委与生态环境部发布关于《进一步加强塑料污染治理的意见》,要求强化与微塑料污染防治相关的科技支撑,开展不同类型塑料制品全生命周期环境风险研究评价,加强江河湖海塑料垃圾及微塑料污染机理、监测、防治技术和政策等研究,开展生态环境影响与人体健康风险评估。在生态环境部通过的《生态环境监测规划纲要( 2020-2035 年)》中,海洋微塑料专项监测的任务内容也列在其中。全球现在每年制造300万吨塑料,大量塑料最终会进入并污染海洋,除了在海洋表面清除较大体积塑料外,海水中含有的塑料微颗粒越来越受到人们的重视。Pyroprobe-GC-MS:快速有效的微塑料检测技术全球现在每年制造300万吨塑料,大量塑料最终会进入并污染海洋,除了在海洋表面清除较大体积塑料外,海水中含有的塑料微颗粒越来越受到人们的重视。目前海洋中微塑料的检测主要利用FT-IR和拉曼技术,光学方法可提高检测能力,但只是针对微塑料的类型和大小等方面,不能准确测量结构构成。而Pyroprobe-GC-MS热裂解-气质联用技术分析时间较短,在快速判断微塑料类型、评估微塑料污染程度等方面有较大优势,可为微塑料的定性和定量提供良好的解决方案,是研究分析微塑料环境污染的有效工具。使用Pyroprobe-GC-MS技术在鉴定微塑料颗粒的材料成分以及所使用的添加剂时,首先通过热裂解使高聚物在特定温度发生裂解,再利用气质联用仪鉴别裂解后短链小分子单体,就可以同时鉴定聚合物及添加剂。对于不易溶解或水解的聚合物颗粒,Pyroprobe-GC-MS联用是一个非常实用的技术,可根据聚合物在受热分解过程中形成的聚合物单体提供有关大分子聚合物的结构信息。热裂解分析流程图CDS Pyroprobe热裂解的优势CDS成立于1969年,距今已有53年历史,是一家专注于GC进样技术的公司,2015年正式加入莱伯泰科,更加及时有效的为中国客户提供支持和服务。CDS产品历经多年研发与改进,已推出多款迭代产品,于2017年推出的第6代6000系列热裂解产品,对热裂解核心部件做出了重要创新,设计出“DISC模块”,在原有的经典的电阻加热线圈的基础上,改进了加热腔并更有利于配合自动进样器自动上样。CDS 公司在丝式裂解方面具有强大的实力,其合理的的温控技术和设计理念,其科学的的高压裂解、有氧裂解、催化裂解、多步裂解(可达10步)等技术,使得CDS一直跻身全球高端裂解器之列。CDS热裂解6200CDS Pyroprobe特点:❇ 数据重现性好:RSD❇ 具有标配自动捡漏功能和选配自动流量调节控制功能❇ 不影响GC的其他进样口使用,具有更方便的加热的样品传输线与GC连接。❇ 支持载气切换及反应气模式❇ 具有三种操作模式:运行、干燥、清洗❇ 裂解调节容易调节,还可以模拟一些反应条件,应用领域广泛。
  • 微塑料研究最前沿丨微塑料监测遇难题,我们该何去何从?
    近年来,塑料污染在水环境(海洋和淡水)中的问题日益严重,得到广泛报道和关注。据《Science》杂志研究报告,2010 年全球192 个沿海和地区共制造2.75 亿吨塑料垃圾,其中约有800 万吨排入海洋,并且塑料垃圾数量不断增多,到2015 年已有超过900 万吨塑料垃圾排入海洋。如果不加以控制,科学家预计到2050年海洋中的塑料垃圾排放量将会是2010年的两倍。这些污染物正在持续威胁海洋生物和人类自身的安全与健康。近期,科学家再次发现塑料会在机械作用、生物降解、光降解、光氧化降解等过程的共同作用下逐渐被分解成碎片,形成微塑料,被海洋生物吞食,在生物体内不断积累,随着生物链,造成更广泛的危害。这一发现引起科学家的广泛关注,同时,也引起了各国政府的高度重视。近期,生态环境部发布的《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》也着重强调应加强海洋微塑料监测,加快形成相关领域监测支撑能力,为国际履约谈判和全球新兴环境问题治理提供支撑。在微塑料监测中,由于微塑料的物理特性(大小、形状、密度、颜色)以及化学组分等差异,不同类型微塑料在不同环境中流动过程(输入、输出和存留)的时间均不相同,使微塑料监测变成一大难题。目前,对微塑料的分析方法主要有目视分析法、光谱法 (如傅立叶变换红外光谱法和拉曼光谱法)、热分析法以及其他分析方法等 (如质谱法以及扫描电子显微镜-能谱仪联用法)。其中,红外光谱及Raman光谱分析,由于具有无破坏性、低样品量测试、高通量筛选以及所获取的结构信息互补等特点,成为检测和鉴别微塑料的主要分析技术;而在实际操作中上述技术仅可对几微米颗粒物进行检测(FT-IR为10~20μm、Raman 低仅为1 μm),使微塑料的研究仍处于起步阶段。作为先进仪器平台,Quantum Design中国时刻关注重大科研发展方向,并致力于引进先进表征技术及设备,为我国科研搭建先进科技平台。聚焦于微塑料监测难题,Quantum Design中国表面光谱部门认为需要考虑三个关键因素:尺寸、微观形貌以及聚合物类型。理论上可用于测量两者的方法均适用于微塑料分析,但是由于疑似微塑料样品的干扰,使得仅用一种分析方法难以准确的识别微塑料,为了提高准确度以及检测效率,需要采用多组合分析测试方法对其进行监测。目前,我司主要有Neaspec纳米傅里叶红外光谱仪(nano-FTIR)、IRsweep微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪和PSC非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage三款先进光谱表征设备。其中,非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FT-IR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了500 nm的空间分辨率。不仅如此,该设备将显微成像、红外及Raman测试集成于一体,多测试方法同步测量有效提高检测效率及准确度。同时,它具有更简单,更快速的测量模式,无需复杂的样品制备过程等优势,让更快、更准确地进行微塑料追踪、监测和研究成为可能,正成为下一代标准的方法。为更好的服务国内科研用户,Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage,为国内科研用户开放,以期为微塑料监测技术的发展做出一定的贡献。 Quantum Design中国非接触亚微米红外光谱系统mIRage样机操作过程示意 精选案例:目前,mIRage在塑料领域的研究中大放异彩,助力美国特拉华大学Isao Noda教授课题组对PLA和PHA的复合薄片塑料结合方式及内在机理的研究,向我们展示了mIRage在微塑料领域研究中的潜力。该工作中,作者先对PHA和PLA的结合面进行了固定波数下的红外成像(图1)。通过对比发现,在约330 nm的范围内(空气/PHA界面)1725 cm-1处的红外信号出现了急剧的下降,而在PHA/PLA界面处几微米范围内1760 cm-1处的变化较为平缓,且无清晰的边界,表明PHA和PLA可能有某种程度的分子混合。由于使用光学光热红外技术,不存在困扰传统红外成像设备的米氏散射效应,因此能够确定这一模糊的边界是来自于两种材料间的相互渗透而非光学伪影。图1. PLA和PHA在固定波数下的红外成像。(A)红外成像图(红色1725 cm-1为PHA;绿色1760 cm-1 为PLA);(B)A图中黑色线性区域PHA/PLA红外吸收强度分布对比 为了进一步研究PHA/PLA界面处的化学成分变化,作者对这大概2 μm左右交界面的红外图谱进行了间隔200 nm的线性红外扫描分析(图2)。从羰基(C=O)伸缩振动区和指纹区(图2 A和B)的线性扫描红外谱图可以清晰的区分PHA(1720和1740 cm-1)和PLA分子(1750-1760 cm-1)。区别于理想的简单二元系统(不互溶或无分子相互作用),PHA/PLA薄片羰基伸缩振动红外叠加图谱(图2C)并不存在一个明显的等吸收点,反映了在界面区域存在着复杂的组分变化及两种以上不同物种的分布。图2. PHA/PLA界面区域每200 nm间隔的羰基伸缩振动区域(A)和指纹图谱区域 (B) 以及羰基区域伸缩振动的叠合图谱(C) 为获取更详细的界面处PHA/PLA组分的空间分布规律,采用同步和异步二维相关光谱(2D-COS,two-dimensional correlation spectroscopy)来分析羰基拉伸区域采集到的红外谱图(图3A和3B),并以等高线的图形式展现,详细的分析方法可以参考相关信息(Combined Use of KnowItAll and 2D-COS, https://www.youtube.com/watch?v=0UCcD3irVtE)。结果显示,在主要为PHA的混合界面区域同时观测到来源于PLA的1760 cm-1红峰外,表明部分PLA渗透到PHA层,且与PHA层的其余部分相比,界面附近的PHA结晶度明显降低。在对指纹图谱区域进行2D PHA/PLA相关光谱同步和异步对比时,也得到了同样的结果(可参照发表文章,在此不再显示), 即PLA向PHA渗透,且PHA的晶型有所改变。另外,作者还通过非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统对该区域进行了同步红外和拉曼分析(图3C),两者选择性和灵敏度不同却可以很好的互补,进一步验证了这一发现的可靠性。结果证实,即使是表面上不混相的PHA和PLA聚合物对,也存在一定程度的分子混合,这种混合可能发生在界面只有几百纳米的空间水平上,很好的解释了这两种生物塑料之间的高度相容性。 图3. PHA/PLA羰基伸缩振动区域二维同步(A)和异步(B)相关光谱(2D-COS)分析以及交界区域红外和拉曼光谱分析(左为红外,右为拉曼)。 参考文献:[1] Two-dimensional correlation analysis of highly spatially resolved simultaneous IR and Raman spectral imaging of bioplastics composite using optical photothermal Infrared and Raman spectroscopy,Journal of Molecular Structure,DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.128045.
  • 经常吃外卖的注意了,李兰娟院士团队最新研究,微塑料可导致肝毒性
    微/纳米塑料(MNPs)在人类肝脏中被检测到,并对人类健康构成重大风险。口服暴露于不可生物降解塑料衍生的微/纳米塑料可诱导小鼠肝脏毒性,鼻腔暴露于不可生物降解塑料会导致小鼠气道生态失调。然而,食源性和空气中可降解微/纳米塑料引起的肝毒性尚不清楚。近年来,科学家在人类的肠胃、肺部以及胎盘等多个器官中发现了MNPs;去年,来自首都医科大学的研究学者竟在与外部环境没有接触的器官「心脏及其周围组织」中监测到MNPs,说明MNPs的污染已达到了人体最深的解剖结构。按照重量估计,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。微塑料在人体内的分布情况 李兰娟院士团队在Environmental Science and Ecotechnology上发表的文献“Polylactic acid micro/nanoplastic-induced hepatotoxicity:Investigating food and air sources via multi-omics”揭示了生物可降解聚乳酸微/纳米塑料的肝毒性作用。 本研究通过对接触微塑料和纳米塑料的小鼠的肠道、粪便、鼻、肺、肝和血液样本的多组学分析,本研究揭示了生物可降解聚乳酸微/纳米塑料的肝毒性作用。研究结果表明,食源性和空气中的生物可降解聚乳酸微/纳米塑料都会损害肝功能,破坏血清抗氧化活性,并导致肝脏病理。食源性微/纳米塑料导致肠道微生物失调、肠道和血清的代谢改变以及肝脏转录组变化。空气传播的微/纳米塑料影响鼻和肺的微生物群,改变肺和血清代谢物,并破坏肝脏转录组。 本研究共纳入了60只雄性无特定病原体的癌症研究所小鼠,用聚乳酸(PLA)纳米塑料颗粒(NP,50纳米)和微塑料颗粒(MP,5毫米)处理小鼠:PLA NPs(50纳米)和MPs(5微米)。小鼠随机分配到六个组,即食物NP组(FQ)、食物MP组(FR)、食物对照组(FNC)、空气NP组(AQ)、空气MP组(AR)和空气对照组(ANC),每组10只。它们被饲养在22℃、光照/黑暗周期为12:12的环境中,持续7天以适应新环境。 在食源性MNP部分,FQ组、FR组和FNC组的小鼠每天分别口服100毫升含有0.2毫克NPs、0.2毫克MP和0毫克MNPs的无菌水。在麻醉小鼠以收集血液、肝脏、粪便和结肠之前,每天进行口服灌胃,持续六周。 在空气传播MNP部分,AQ组、AR组和ANC组的小鼠分别通过鼻腔给予10毫升含有0.03毫克NPs、0.03毫克MP和0毫克MNPs的无菌盐水。在麻醉小鼠以收集鼻腔组织、肺、肝脏和血液之前,每三天进行一次鼻腔暴露,持续42天。 进一步对血清转氨酶(天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT))及抗氧化生物标志物(总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD))测定、对小鼠结肠肝脏组织学分析,对小鼠粪便、鼻腔和肺部样本提取DNA及转录组分析。图1:实验组和对照组血清生化参数和组织学变化 实验结果表明,相比于对照组,接触食物或空气纳米微塑料的小鼠转氨酶明显增高,食入纳米微塑料小鼠组的血清T-AOC水平降低。食入纳入微塑料小鼠肝脏中确定存在肝细胞肿胀、点状坏死、细胞空泡化和核固缩。鼻腔注入纳米微塑料小鼠组(AQ和AR组)除肝脏观察到上述变化外,肺部还观察到出血、炎性细胞浸润和渗出物。 转录组学进一步分析提示食源性纳米微塑料改变肠道微生物群组成。食入纳米塑料组和食入微塑料组的细菌科中,毛螺菌科丰度最高,而食物对照组中最丰富的细菌科是乳杆菌科。 食物NP组(FQ)、食物MP组(FR)、食物对照组(FNC)之间的肠道代谢谱存在差异,食物NP组和食物MP组分别有752个和637个肠道代谢物发生改变。FQ组、FR组和FNC组的血清代谢谱之间食物NP组(FQ)、食物MP组(FR)、食物对照组(FNC)之间也存在差异,食物NP组和食物MP组共有832种和753种血清代谢物发生改变。图2:实验组和对照组肺微生物群的主要成分及多样性指标 食物NP组(FQ)、食物MP组(FR)和食物对照组(FNC)之间的肝脏转录组谱存在某些差异。食物NP组和食物MP组分别有307和262个肝脏差异表达基因(DEGs)发生改变。鼻腔注入纳米微塑料小鼠组(AQ、AR和ANC组)之间的肺部代谢谱存在差异。AQ和AR组分别升高了864和596种肺部代谢物。AQ、AR和ANC组之间的血清代谢谱也存在差异。AQ和AR组分别有503和664种血清代谢物发生改变。在食入纳米微塑料组中,显著上调的基因富集在炎症和氧化应激相关的通路中。而在鼻腔注入纳米微塑料小鼠组中,显著上调的基因则富集在炎症和代谢相关的通路中。
  • 微塑料污染之忧将解 中大规模产可在海水中“消失”的塑料
    p   新华社北京9月5日电(记者喻菲)为解决日益严峻的海洋塑料污染问题,保护海洋生态环境,中国科学家最近研制出一种可在海水中降解的聚酯复合材料,有望在诸多领域替代现有难以降解的通用塑料。 /p p   中国科学院理化技术研究所高级工程师王格侠介绍,其团队研制出的这种结合了水溶性与降解性的材料具有一定的环境耐受性,废弃后能在数天到数百天内在海水中降解消失,最终分解为不会对环境造成污染的小分子。 /p p   王格侠说,长期以来人们聚焦于陆地上的白色污染及其治理。直至近年,大量塑料污染致使海洋生物遇害的现象被频繁报道才引起广泛关注。 /p p   据保守估计,人类每年向海洋投放的塑料垃圾为480万吨到1270万吨,占海洋固体污染物总量的60%至80%。目前,人类活动和洋流导致这些塑料垃圾集中分布于北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋及印度洋中部。 /p p   世界经济论坛也发出警告,2050年全球海洋塑料总重量将超过鱼类的总重量。 /p p   专家介绍,目前几乎所有类型的塑料都已经在海洋中找到。这些塑料微粒或者漂浮在海水中,或者沉入海底,几十年甚至几百年不会分解,对整个海洋环境造成了严重的污染。塑料在使用后被直接丢弃或从陆地经过河流、风吹进入海洋,在海水中受到光、海水风化,以及洋流和生物群的作用,导致塑料最终形成小于5毫米的微塑料。 /p p   一些海洋生物,如信天翁、海龟等,误食塑料袋会产生一系列的胃肠问题,以至于无法再进食,最终被饿死。最令人震惊的一项科学数据显示:有90%的海鸟是因为误食了塑料袋而死于非命。 /p p   王格侠指出,尽管海洋中塑料污染问题已经非常严峻,但目前人们对于这些塑料污染仍然没有有效的应对措施。海洋特殊水域环境使得人们不能像在陆地上一样对这样大量分散的垃圾进行集中收集和处理。最根本有效的办法就是让材料废弃进入海水后能自行降解消失。 /p p   据介绍,中国科学院理化技术研究所降解塑料和工程塑料研究组是中国率先开展生物可降解塑料研究的单位。生物降解塑料大都是含酯键的高分子材料,分子链相对脆弱,因而可以被自然界许多微生物分解、消化,最终形成二氧化碳和水。 /p p   目前,该团队的生物降解塑料生产及应用技术已经向4家中国企业完成了技术授权,其中3家已经顺利投产,总产能达到每年7.5万吨,占全球总量的一半。 /p p   在认识到海洋塑料污染的严重性后,科研人员希望研发出在海水中可降解的材料。然而他们发现,在陆地上能够快速降解的生物降解材料在海水中却难以降解,甚至长时间都不降解,不能用来解决海洋中的塑料污染问题。 /p p   经过多次反复实验,理化技术研究所的科研团队将非酶水解过程和水溶过程与生物降解过程结合起来,实现了材料在海水中快速降解。科研人员通过对材料的设计、合成、改性和加工使得其降解性能可根据不同的应用需求进行调控。 /p p   在近期于深圳举行的旨在提升中国自主创新能力、加大先进科技成果转化的第一届“率先杯”未来技术创新大赛上,这一技术位列30个优胜项目之一。 /p p   中国已将生态环境保护提高到前所有未有的层面,在解决本国生态问题的同时也为解决全球环境污染问题贡献中国智慧。 /p p br/ /p
  • 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%
  • 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!
  • 出口童装需注意塑料装饰安全
    7月5日,欧盟委员会非食品类快速预警系统对中国产婴儿服装组合品牌“1.MOMO STAR 2.SWEET KATTY”发出消费者警告。本案的通报国为西班牙。由于该婴儿服装组合帽子上以及裤子上都带有脱落的装饰,这些小装饰(零件)容易发生分离并被孩子尤其是婴幼儿吞噬,存在窒息的危险,不符合相关的国家标准UNE40902。目前,西班牙已对该产品采取拒绝进口的强制措施。   塑料装饰因其物美价廉且易塑造出各种美丽的造型而被服装企业所青睐,但易脱落的塑料装饰所隐含的窒息危险需引起服装企业,特别是童装企业的高度重视。类似于欧盟相关法规已明确规定儿童服装不得构成绞勒风险或因空气阻塞导致的窒息,童装中塑料装饰因缝制不良易脱落存在儿童舔食的可能也应引起相关部门和出口企业的高度重视。   我国产儿童服装近年来被通报或召回比例呈逐年上升趋势,欧美国家对中国产品实施的强制性措施,不仅给出口企业造成直接经济损失,也损害了中国制造的国际声誉。为此,检验检疫部门提醒相关出口企业:一是密切关注进口国童装质量安全标准及召回动态,重视儿童服装绳带、小部件等机械安全的要求,加强企业自检自控能力,消除出口安全隐患 二是强化企业责任意识,主动对产品开展风险评估、监测和管理,充分评估产品设计存在的缺陷,避免在儿童嘴部易接触到的手臂、领口等部位使用塑料装饰,切忌盲目组织生产,埋下安全隐患 三是加强与检验检疫联系沟通,获取RAPEX和CPSC召回信息和技术支持。对于新产品或者有疑问的产品,及时联系检验人员,将隐患消灭在萌芽中,确保出口产品质量安全。
  • 微塑料登上世界最高峰|上海净信冷冻研磨仪解决塑料难题
    珠峰是一个遥远、纯净的地方,在世界之巅却发现了微塑料的痕迹!    据英国《新科学家》周刊网站11月20日报道,首次在珠峰上发现直径不足5毫米的塑料微粒。英国普利茅斯大学的伊莫金纳珀及其同事从珠穆朗玛峰多个地点采集了8个900毫升的溪水样本和11个300毫升的积雪样本。该研究小组发现,在所有积雪样本和3个溪水样本中都发现了微塑料。       报道称,“污染最严重的样本来自位于尼泊尔境内的珠峰大本营,那里是珠峰上人类活动最集中的地方。每公升积雪含有79个微粒。最高取样地点位于海拔8440米处,即位于珠峰峰顶下方408米处,该样本中每公升积雪含有12个塑料微粒。在珠穆朗玛峰上发现的微塑料大都源自合成纤维,包括聚酯纤维和丙烯酸纤维,系制作登山者衣服和装备所用的材料。“    在过去的几年里,我们在全球各地收集的样本中都发现了微塑料,足迹遍布从北极到河流、深海。那么,什么是微塑料?    微塑料是指粒径很小的塑料颗粒以及纺织纤维。由于学术界对于微塑料的尺寸还没有普遍的共识,通常认为粒径小于5mm的塑料颗粒为微塑料。相比于“白色污染”塑料,因微塑料体积小,意味着就有更大的比表面积(比表面积是指多孔固体物质单位质量所具有的表面积)。而比表面积越大,吸附污染物的能力越强,这就是其与一般的不可降解塑料相比,对于环境的危害程度更深的原因。    它的污染分布如何呢?这些从几微米到几毫米不等的污染物,能从大块塑料制品上脱落下来,轻易排入外界环境中,污染水体、土壤和植被。    大气中:纺织产品生产使用过程中产生的超细合成纤维、工业上材料切碎和磨削等加工产生;质轻,可作为污染物载体,通过呼吸道进入人体。    水域中:塑料污染主要来源,海洋、地表河流、湖泊、水库、居民饮用水中均已发现;市政污水排放、大气微塑料干湿沉降、工业产生塑料废弃物、纺织行业废水排放、个人日用护理品及其包装等。    土壤中:市政污泥的土地利用、有机肥的长期施用、农用地膜的残留分解、大气微塑料的沉降、地表径流和农用灌溉水的带入等;通过食物链传递并富集。    上至世界之巅,下至世界最深的海沟,微塑料可谓无处不在。有研究指出,每年每人平均会摄入70000颗微塑料。目前微塑料对人体的危害如何还需要深入的研究,但这类无孔不入的物质无疑为我们人类敲响了警钟!我们必须加强对微塑料的研究,尽早提出可行的塑料减排和处理方案。    提到塑料研究,不得不提塑料的前处理。由于塑料制品对温度极其敏感,且加热后会变形、变性,只有在超低温环境下,才能保证样品的完整性。所以,在样品前处理这块着实让科研工作者头疼,因为常规的仪器根本搞不定它。    上海净信浸入式液氮冷冻研磨仪(JXFSTPRP-MiniCL),却完全可以做到!    这款仪器体积小方便携带,拥有三项专利,真正的液氮冷冻,全程-196度低温下研磨粉碎。保持了生物物质活性,确保易挥发物质的保留;防止热不稳定化合物的受热降解,对热和机械压力敏感的代谢物、异构体和复杂化合物保持原有的敏感特性物质。传统需要五分钟的粉碎研磨,而本设备只需要三十秒,称得上是研磨界的终极手段!
  • 海洋微塑料危害不容忽视
    p   塑料的发明,为人类生产生活带来极大便利。自20世纪50年代起,全球塑料年均增长率保持在8.5%。到2016年,全球塑料产量达3.35亿吨。我国是世界塑料生产和使用大国,且进一步增长的潜力十分巨大。 /p p   然而,塑料在使用后,一部分由于收集处理不及时而进入环境,发生破碎、降解,给地表水、土壤和海洋等带来严重环境污染。近年来,我国开展的多次大洋和极地科考中,均在海洋中检测出微塑料。 /p p   海洋微塑料究竟是什么?其危害何在?该如何防范、治理? /p p   国家海洋环境监测中心副主任王菊英长期从事海洋垃圾和微塑料方面研究。她介绍,学术界和管理者普遍认同,微塑料是小于5毫米的塑料颗粒,在各种海洋介质中均有存在,包括生物体。 /p p   据自然资源部报道,我国载人潜水器“蛟龙号”去年从大洋深处带回了海洋生物样品。令人意想不到的是,在4500米水深下生活的海洋生物体内,竟检出了微塑料。今年初,自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君等人在南极鲍威尔海盆开展科学考察。他们通过船载泵取得500升表层海水样本,用显微镜观察时,也发现有小于0.3毫米的微塑料。这是中国科学家首次在南极海域发现微塑料。 /p p   根据全球科研人员的实地调查发现,从近海到大洋,从赤道到极地,从海洋表层到大洋深处,海洋微塑料无处不在。 /p p   “不管是水体还是沉积物,从海表到海底,以及海洋沉积物中,都发现微塑料的存在。”王菊英表示,2017年他们实验室开展过相关研究,结果显示,约76%的鱼类肠道、消化道都检出有微塑料。 /p p   不过王菊英指出,微塑料是一个新型环境问题,当前研究仍存在进一步拓展的空间,包括监测方法的标准化。目前,微塑料分析方法尚不统一,不同研究之间的可比性并不强。对此,学术界正在努力推出相应的标准化分析方法。目前,在大部分微塑料对生物体影响的实验室研究中,其浓度都高于实际环境浓度。而从非常高的实验室加标浓度外推实际的生物效应,仍存在一定不确定性。 /p p   与大型塑料一样,海洋微塑料对地球生态环境也有负面影响。但据联合国粮农组织报道,目前尚无直接证据表明,通过食用海产品可以对人类健康产生影响。王菊英认为,关于微塑料对生态系统和人体健康的影响,目前仍在研究中,但其潜在影响不容小视。因为小于5毫米的微塑料颗粒,还能继续分解为更细的颗粒,对人体健康的影响需要格外关注。 /p p   “它们本身含有增塑剂,并能从环境中吸附有毒有害物质。当被海鸟、鱼类、底栖动物等海洋生物摄食后,会损害海洋生物的消化道,或刺激其胃肠组织产生饱胀感而停止进食 其所携带的有毒有害物质也会对海洋生物产生不利影响。”王菊英介绍。 /p p   微塑料是近年来国际社会高度关注的环境问题。2016年,联合国环境大会将海洋塑料垃圾和微塑料问题等同于全球气候变化等全球性重大环境问题,相关国家和环境组织还出台了行动措施和法规。 /p p   中国是最早颁布限塑令的国家之一——禁止生产、销售和使用厚度小于0.025毫米的塑料袋。此外,国内相关海洋环保法律法规、条例、水污染防治行动计划等,也要求加强塑料陆源入海污染防控,严控塑料垃圾入海。 /p p   王菊英表示,国内实施的生活垃圾分类制度方案有效减少了陆源和海源垃圾输入,固废特别是塑料废弃物的回收利用也从源头上防止陆源垃圾入海。 /p p   就塑料回收利用率排名而言,欧盟30%,位居第一 中国25%,位居第二。而世界平均回收利用率是9%。“因此,中国在固废回收利用的相关措施上还是较为有力的。”王菊英说。 /p p   近期实施发布的农业农村污染治理攻坚行动计划,明确提出了地膜回收要求,旨在进一步从源头上防止陆源塑料垃圾入海的输入。科技部则启动了重点研发专项,专门针对海洋微塑料的来源、分布和防治技术开展研究。相关部门也从2007年起实施业务化海洋垃圾监测,并于2016年开始监测海洋微塑料。此外,我国还积极提升公众意识,转变公众消费方式,降低一次性消费制品使用率。 /p p   王菊英表示,今后将从研究方案、加强监测、科学评估、社会参与、宣传教育以及国际合作等6方面开展海洋微塑料污染防治 并应加强海洋垃圾监测,掌握海洋垃圾和微塑料分布规律,开展相关领域科学研究,更加科学地评估海洋垃圾的环境影响,特别是微塑料对海洋生态和人体健康的影响。“另外,还要加大社会参与垃圾分类的支持力度,加强塑料垃圾的回收和资源化利用 推动公众参与,转变消费方式 参与应对海洋垃圾和塑料污染的国际进程,积极推进全球海洋垃圾治理。”王菊英说。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ea627375-85ce-4938-91db-0ff6719e1d10.jpg" title=" 绿· 仪社.jpg" alt=" 绿· 仪社.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更多对科学仪器市场的分析评论! /span /p
  • 海上首次发现能分解塑料的微生物
    海洋中出现了一个吞噬塑料垃圾的“小世界”。据《自然》杂志网站3月28日报道,在3月24日至25日于美国夏威夷檀香山召开的第五届国际海洋废弃物大会上,马萨诸塞州森林洞穴海洋研究院(WHOI)科学家表示,他们首次在海洋中发现能消化塑料垃圾的微生物,并提出了他们的新忧虑:塑料中的有毒物质有可能被引入海洋食物链中。   海洋中有大量塑料,大部分都漂浮在水面下。在电子显微镜下,每片塑料都是一片绿洲或一块充满生物的暗礁。WHOI海洋微生物学家特雷西闵瑟和同事对北大西洋马尾藻海(Sargasso Sea)的塑料垃圾进行了研究,目前那里垃圾成堆,有超过1100吨塑料。   他们捞出来一些钓鱼线、塑料袋和塑料结(塑料珠的前期产品),经在电子显微镜下观察,发现有类似细菌的细胞生活在这些塑料表面的小坑里,好像它们正在吞噬着塑料。“它们陷在塑料里,就像炽热的煤炭扔在雪地上。”闵瑟说,虽然以前在垃圾填埋场也发现过能消化塑料的微生物,但在海上发现能分解塑料的微生物还是首次。   这也有助于解释为何污染持续不断,海洋垃圾数量却能保持平衡。但这种细菌是把塑料转化为无害产品还是把有毒物质引入食物链中,目前还不能判断。闵瑟表示,他们计划对更多塑料抽样检验,培养鉴别上面的微生物,以确定它们怎样消化了那些塑料,并对代谢副产品进行研究。   塑料中含有邻苯二甲酸盐等有毒物质,也会不断吸附海洋中的有毒有机物。这些化学品进入细菌中,可能被消化分解为更小的塑料颗粒,进入细胞释放出其中的有毒物质。爱尔兰都柏林大学生态学家马克布朗尼说:“它们会不会进入食物链至关重要,我们丢弃的塑料还暗中围绕着我们,目前还没有其他机制能处理那些塑料微粒。”   森林洞穴海洋生物实验室的微生物学家琳达艾玛拉-泽特勒说,根据基因分析,塑料细菌的种类和附近海水、海藻中的细菌种类不同。塑料细菌具有真核细胞特征,比一般细菌更加复杂,这些细菌会不会引起疾病还无法判断。此外,海洋“塑料环境”可能包含着复杂的生物群落,气流和洋流将这些塑料带到全世界,海洋中没有一处能避免这些细菌的影响。这是我们制造的一个小世界,可能更好,也可能更坏。
  • 低温下分解塑料的微生物发现
    据发表于最新一期 Frontiers in Microbiology 杂志的论文,瑞士联邦森林、雪与景观研究所(WSL)的科学家在阿尔卑斯山和北极发现了能在低温下分解塑料的微生物。  论文第一作者、WSL客座科学家乔尔鲁提称,研究表明,从高山和北极土壤的“塑料球”中获得的新型微生物类群能够在15℃下分解可生物降解的塑料,这些生物可帮助降低塑料回收过程的成本和环境负担。  研究人员在格陵兰岛、斯瓦尔巴特群岛和瑞士对19种细菌和15种真菌进行了采样,这些细菌和真菌生长在自由放置或故意掩埋的塑料上,这些塑料在地里保存了一年。  研究人员让分离的微生物在实验室黑暗的15℃环境中以单菌株形式生长,并使用分子技术对它们进行鉴定。结果表明,细菌属于放线菌门和变形杆菌门的13个属,真菌属于子囊菌门和毛霉菌门的10个属。  然后,他们筛选每个菌株分解不同塑料的能力,这些塑料分别是不可生物降解的聚乙烯(PE)和可生物降解的聚酯—聚氨酯(PUR),以及可生物降解混合物聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)的无菌样品。  结果发现,这些菌株都不能分解PE。但有19株(56%)菌株能够在15℃下分解PUR,其中包括11株真菌和8株细菌,而14株真菌和3株细菌能够分解PBAT和PLA的塑料混合物。核磁共振和基于荧光的分析证实,这些菌株能够将PBAT和PLA聚合物分解成更小的分子。  研究人员表示,很大一部分测试菌株能够降解至少一种测试塑料,表现最好的是Neodevriesia和 Lachnellula属中的两种未表征的真菌物种。
  • 微塑料检测标准盘点:多项团标在进程中
    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。早在2004年,英国普利茅斯大学Thompson等在《科学》杂志上就首次提出了“微塑料”的概念。作为一类重要的新污染物,微塑料近年来多次引起业界的热议。据发表在《冰冻圈》杂志上的一篇论文称,新西兰坎特伯雷大学研究人员在南极洲的新降雪中首次发现了微塑料 ;发表在《整体环境科学》上研究显示,德国研究人员在城市收集的蜘蛛网中检测出了微塑料颗粒,并且蜘蛛网“捕获”的微塑料颗粒占整个蜘蛛网重量的10%,由多种不同的种类组成;一项发表在环境科学领域权威期刊《环境国际》上的研究披露,科学家首次在人类血液中发现微塑料,引发微塑料对人体健康长期影响的担忧;今年,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,带有防水涂层——低密度聚乙烯(LDPE)内衬的一次性纸杯,在接触 100 ℃ 热水短短 20 分钟后,释放的微塑料颗粒密度可达 1012/L。这意味着喝下一杯 300 ml 的外带热咖啡,将有上千亿微塑料颗粒进入体内,研究人员推算,这意味着平均每 7 个身体细胞就会吸收一个微塑料颗粒… … 不得不说,以上研究让大家细思极恐,与“白色污染”塑料相比,微塑料的危害体现在其颗粒直径微小上,这是其与一般的不可降解塑料相比,对于环境的危害程度更深的原因,其治理迫在眉睫!(更多阅读:南极雪中惊现微塑料 新污染物治理迫在眉睫)作为一种新型环境污染物,目前微塑料相关研究如火如荼,但是对其科学客观评判迫切需要建立标准化的分析测试方法和生态健康风险评估技术。由于微塑料物理特性以及化学组分等的差异,不同类型微塑料在不同环境中流动过程的时间均不相同,使微塑料检测变成一大难题。近年来发展的微塑料检测方法主要有傅立叶红外光谱法(FT-IR)、拉曼光谱法、热裂解气质联用法(Pyr-GCMS),以及其他方法等,大大提高了微塑料定量分析的准确性。(更多阅读:微塑料治理持续加码 这些仪器采购正当时)同时,相关标准也在完善过程中,据不完全统计,现行的地方标准有两项:DB21/T 2751-2017海水中微塑料的测定 傅立叶变换显微红外光谱法 ;DB37/T 4323-2021海水增养殖区环境微塑料监测技术规范 ;作为标准体系的一个重要部分,团体标准越来越吸引大家的关注。近年来,一系列微塑料相关的团体标准也在陆续立项或者发布中。其中,2020年6月,上海市环境科学学会批准立项了上海锐浦环境技术发展有限公司申报的《环境水体中微塑料的测定傅里叶变换显微红外光谱法》团体标准;2020年12月,中国材料与试验团体标准委员会批准CSTM标准《景观水中微塑料的测定 显微红外光谱法》立项;2021年5月,中国纺联标准化技术委员会发布关于下达21项团体标准计划项目的通知(中国纺联标委函[2021]3号),其中包括《纤维微塑料术语、定义和分类》、《纤维微塑料鉴别试验方法》、《地表水环境纤维微塑料分析测试方法》。序号项目编号标准项目名称标准类别制定/修订完成年限申报单位1202102-CNTAC001纤维微塑料术语、定义和分类基础制定2022东华大学2202102-CNTAC002纤维微塑料鉴别试验方法方法制定2022东华大学3202102-CNTAC003地表水环境纤维微塑料分析测试方法管理制定2022东华大学其中,《T/CSTM 00563—2022 景观环境用水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》已经于2022年2月21日公布,2022年05月21日实施。该文件规定了傅里叶变换显微红外光谱法测定景观环境用水中微塑料的术语和定义、方法原理、仪器设备与试剂、测试样品制备、测定步骤、结果分析与计算等,适用于景观环境用水中尺寸范围在50 μm-5 mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测定。其他水环境中微塑料的测定可参考本方法。此外,2021年4月13日,中国水利企业协会发布通知,对《地表水中微塑料的测定(征求意见稿)》征求意见,标准中涉及了显微拉曼成像光谱法、傅立叶变换显微红外光谱法、傅立叶变换红外光谱法等。2022年初,“中国材料试验团体标准委员会/基础与共性技术领域委员会/微塑料及其环保试验技术委员会(CSTM/FC00/TC03)成立暨专题报告会”召开期间,CSTM 标准委员会批准同意在基础与共性技术领域委员会(CSTM/FC00)下设立微塑料及其环保试验技术委员会。与会专家、委员组成评审组召开团体标准立项答辩会,对《饮用水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《地下水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《污水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《海产品中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《土壤中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》等5项CSTM团体标准进行立项评审,经全面论证后一致同意立项。2022年7月19-22日,仪器信息网联合江苏省分析测试协会、中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等共同举办“第十一届光谱网络会议(简称iCS2022) ”。其中,针对微塑料的热点话题,特别邀请了中国地质调查局南京地质调查中心沈小明高级工程师和中国科学院烟台海岸带研究所王运庆研究员,分别就《激光共聚焦显微拉幔光谱分析技术在海岸带沉积物微塑料检测中的应用》、《SERS标记纳米塑料及其在典型模式生物体内分布研究》主题发表演讲。立即报名》》》
  • 微塑料正在进入你的体内|前沿应用
    塑料吸管=隐形杀手?今年,包括星巴克在内的不少餐饮企业正在尝试停用塑料吸管,转而使用直饮杯盖及纸质吸管。尽管新杯盖和纸质吸管因使用不便遭到一些网友的吐槽,作为专注前沿研究领域的科学仪器公司编辑,我们还是非常肯定这些企业的做法,也号召更多的企业和个人加入减少塑料使用的行动当中来。因为,正是这一看似不起眼的小小塑料吸管,正在破坏地球生态系统,甚至成为威胁人类健康的“隐形杀手”。据《福布斯》杂志统计,2017年, 全球每分钟卖出约100万个塑料水瓶,然而,仅有9%被回收利用。其中塑料吸管这类制品,因体积很小,通常可以躲过自动化回收而不被填埋,且有相当一部分被冲入河流湖泊和海洋,被动物尤其是海洋生物摄入,终进入人类体内。世界经济论坛警告说,到 2050年, 海洋中的塑料将比鱼还要多。这些小小的塑料吸管如何能够威胁我们的生命呢?事实上,这些未被回收利用的大小塑料在阳光、空气和海洋的共同作用下,终都会碎裂或降解为较小的碎片,当其尺寸小于5毫米时,就称为“微塑料”。与“白色污染”的可见塑料相比,这些微塑料肉眼难以分辨,更加危险的是,它可以通过层层食物链进入人体。无处不在的“微塑料”很多人会问:“如果我不吃鱼,不吃任何海鲜,是不是微塑料就影响不到我?”答案依然是否定的。事实上,目前研究发现,微塑料已经渗透到人类生存环境的各个食物链条当中。根据《国家地理》2018年的一份报告,研究人员对全世界多个品牌的食盐进行了抽样检测,其中90%都发现了微塑料,亚洲食盐中的微塑料密度尤为高,因此亚洲被该杂志列为塑料污染的重点地区。不仅是食盐等食物,在人们看不见甚至难以想象的地方,微塑料也存在。据《时代》杂志报道,有研究人员对9个国家购买的11个品牌的259例瓶装水进行了测试,其中90%以上的水中都含有微塑料。因为微塑料体积很小,粒径范围在几微米到几毫米,甚至有一些只能在显微镜下才能看到,因此可以轻松通过饮用水的杂质过滤器。“微塑料”危害有多少事实上很多塑料本身都具有毒性,而一些环保材料在高温高压等条件下还会释放出有害物质,给人类带来二次伤害。此外,塑料作为一种高分子聚合物,都会在不同程度上聚集污染物、细菌、病毒、化学物质和有害藻类等,成为有害物质的“载体”。阿肖克• 德什潘德博士是美国东北渔业科学中心的化学家,对微塑料在海洋等领域的影响有深入研究,他对微塑料的影响表示忧虑,“塑料就是藻类和细菌殖民的运输管道,我们每个人都无法逃脱微塑料的影响“。显然,潜在的健康隐患令人胆战心惊,我们已经很难忽视微塑料带来的影响,它正在通过各种看得见看不见的方式进入人体内。阿肖克德什潘德博士拉曼光谱助力,防治已见成效无处不在的微塑料已经给我们的生存敲响警钟,防治工作迫在眉睫。庆幸的是,目前微塑料已经成为日益受关注的话题,专项研究也已经在全球各地的大学和研究机构开启。要对付这些看不见的微塑料,首先是确定其类型,进而确定环境污染物的来源,在此基础上,就可以有针对性的对污染源进行监测和控制。目前已有多种技术手段被用于帮助科学家表征微塑料进而确认其污染源。德什潘德博士通过研究发现,鱼体内的微塑料可以用气相色谱 (GC) 热解、质谱、红外光谱或拉曼光谱等多种技术来表征。其中,显微拉曼光谱仪由于集成了拉曼光谱和光学显微镜, 既能获得待测样品的显微形貌,又能得到样品具体位置的拉曼光谱,因此成为识别聚合物高效、有效的技术手段之一。利用显微拉曼光谱仪能够进行微区分析、表征亚微米级别材料这一优势,德什潘德博士团队将采集到的微塑料拉曼光谱与已知聚合物拉曼光谱库进行比对,从而轻松识别出微塑料的种类,为确认其来源提供了可靠的依据。制备好的含微塑料的沙粒样品等待进行分析而加拿大多伦多大学生态与进化生物学系切尔西• 罗奇曼博士及其所在团队,则将研究重点放在利用拉曼光谱仪获取微塑料类型、尺寸及数量等信息上。她们利用XploRA™ PLUS拉曼光谱仪进行研究,尝试开发出一套快速简便且准确的微塑料样品表征方法,从而提高表征效率。她指出“因为有太多不同类型的塑料,为了表征这些材料,进而衡量它们对动物的影响,像拉曼显微镜这样的分析工具是必不可少的。”毫无疑问,这些科学家的研究为确定环境污染物的来源,进而监测控制污染源找到了科学高效的方法。HORIBA XploRA™ PLUS智能型全自动拉曼光谱仪注:如需了解该研究中HORIBA 拉曼光谱仪的详细介绍及使用问题,欢迎点击左下角“阅读原文”留言,我们的技术专家会尽快联系您进行答疑解惑。微塑料“循环”中的生命研究目前,庆幸的是科学家已经能够表征部分微塑料。德什潘德博士表示,接下来的挑战是识别出贝类和其他小生物中的小纤维,从而了解微塑料是如何通过食物链层层富集进入人体的。因为食物链是层层递进的,贝类摄入微塑料,鱼再吃下贝类等浮游生物,体型较大的海洋生物又会吃掉较小的鱼,这一过程中微塑料在一层层富集。可以想象,有多少条鱼摄入微塑料,处于食物链顶端的我们遭受的微塑料污染就有多严重。减少塑料,从我做起对微塑料追本溯源是科学家们在做的事,作为普通人的我们能做些什么呢?近进行的如火如荼的垃圾分类就是重要方式,通过回收利用散落在各地的大小塑料,避免其流入湖泊海洋进入人体;抑或是多用环保袋代替塑料袋;少点外卖也是个不错的方法,毕竟外卖盒用多了也对健康无益。其实我们能做的事情还挺多。点击观看视频, 了解更多微塑料研究今日话题环境问题一直是人类生存的大问题,你所在实验室目前关于环保和环境方面的研究有哪些呢?不妨留言说出你的想法或正在进行的研究,我们将在下期前沿应用中介绍给更多科研小伙伴。 点击查看更多往期精彩文章 严峻环境下的自救——探寻端气候下的生命存续 | 前沿应用【上篇】JGR-Atmospheres: 中国典型燃煤城市的大气颗粒物中发色团的粒径分布特征发现生命的轨迹——化石中的碳元素分析 | 前沿应用复旦巧用增强拉曼“识”雾霾 | 前沿用户报道“钢铁侠”背后的清洁能源之梦【GDS微课堂-5】 HORIBA科学仪器事业部 HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案,如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术,旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年,距今已有200年历史。 如今,HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选,之后我们也将持续专注科研领域,致力于为全球用户提供更好的服务。 点击下方“阅读原文”,咨询相关技术服务。 阅读原文
  • 应对微塑料污染中国科学家在行动
    p & nbsp & nbsp “我们利用潜在的生态风险指数和污染指数方法进行了初步评价,并将相关的模型应用到城市河流沉积物的风险评价,以及对长江口水域的微塑料污染风险评价,结果表明河口水域较高浓度的微塑料存在一定风险……” /p p   7月8日,贵阳国际生态会议中心。在主题为“携手蓝色伙伴保护海洋健康”的论坛上,华东师范大学河口海岸学国家重点实验室海洋塑料研究中心主任李道季教授介绍了国内关于海洋微塑料研究的最新进展。 /p p   塑料制品规模化生产至今,“白色污染”肆意蔓延。大量的塑料垃圾通过各种途径进入海洋并逐步破碎,形成直径小于5毫米的塑料颗粒,即科学家所说的海洋中无处不在的微塑料。微塑料可被海洋中的贝类、鱼类摄食,对其生长发育产生不利影响;而通过食物链可能进入到人体,威胁人类健康。 /p p   早在20世纪70年代,海洋塑料垃圾的环境风险就引起了科学家注意。近十年来,虽然国际学术界对海洋塑料污染问题的讨论和微塑料的研究取得了巨大进展,但李道季认为,对海洋微塑料垃圾和微塑料来源仍然认识不足,研究方法不统一、缺乏标准化,“应对这种新的海洋环境威胁的研究努力和措施,在全球不同区域存在较大差异”。 /p p   我国对海洋微塑料的科学研究始于2013年,目前有近30个研究单位在开展相关研究,地域上遍及陆地、沿海、海洋、大洋甚至极地。“中国科学家率先报道了东海河口微塑料的空间分布,随后又陆续报道了长江等部分水域微塑料的浓度,相关研究涵盖了可能研究的方面,包括各种微塑料的分析方法、生物累积,作为携带有害污染物传递的载体和生态毒理效应,微生物降解以及塑料垃圾和微塑料的管理控制等。”李道季介绍。 /p p   2017年1月6日,由李道季领衔主持的国家重点研发计划“海洋环境安全保障”领域首批项目“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”在上海启动。“我们已经取得重要的阶段性研究进展,包括完成海洋微塑料监测技术规程草案并开展业务化试行,揭示了沿海海域微塑料的组成和分布,初步建立了渤海、长江口及东中国海的微塑料运输值模型,并揭示出我国近海域代表性海洋生物体微塑料污染特征等。”李道季表示。 /p p   在开展海洋微塑料研究的同时,我国科学家还积极参与国际组织以及多边、双边国际合作计划。2017年,中国海洋科学家开始领导联合国教科文组织在亚太地区的海洋微塑料研究项目,启动构建了区域海洋微塑料研究和监测网络,统一观测和鉴定方法。在李道季看来,全球范围内应开展广泛的国际合作研究,包括建立全球统一的海洋微塑料研究监测和分析鉴定方法,确定全球入海河流和河口的塑料垃圾和微塑料通量,评估微塑料对海洋生态系统和人类健康的风险和影响,“尤其要推动国际社会形成协调一致的研究计划和行动,通过制定各类政策法规和研发新技术等,堵截和消减塑料垃圾进入海洋的途径”。 /p
  • 定性定量形貌并进,岛津方案让微塑料无处遁形
    春节临近,聚餐活动增多,一盘盘海鲜上来,顿时把大家的味蕾调动起来了。一提到海鲜,大家都会想到什么?螃蟹、鲜虾、牡蛎......每一个都是吃货的最爱,但是你知道吗,在你大快朵颐之时,很有可能将海洋中的“PM2.5”——微塑料吃进肚中。微塑料是指直径小于5毫米的塑料碎片。我们食用海产品、饮用瓶装水等,可能是人体内微塑料颗粒的主要来源。近年来,许多研究者在牡蛎、贻贝和鱼类等食物中,饮用水、海盐,甚至蜂蜜中都发现了微塑料。人类摄入的微塑料尽管大部分随粪便排出,但仍会有少量的存留在体内,长期的蓄积,就可能造成危害。岛津公司作为全球著名的仪器生产厂商,为了实现“为了人类和地球的健康”之愿望,一直致力于开发领先时代、满足社会需求的科学技术,为社会开发生产具有高附加值的测试设备。在微塑料的定性定量测试方面,岛津可提供定性、定量和形貌分析的全面解决方案。1. 岛津红外显微镜AIM-9000图1.1 岛津红外显微镜AIM-9000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。红外显微镜AIM-9000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。应用案例大视野相机使得微塑料及异物更容易被确认,显著缩短决定测量位置的时间。图1.2 微塑料在红外显微镜下的图片(从左到右分别为:大视野相机、透射观察状态及透射测试状态下)测试样品光谱检索结果为PET塑料,见下图:图1.3 微塑料样品红外检索结果(上面为样品红外光谱,下面为PET的标准红外谱图)2. 岛津热分析-红外联用系统(TG-FTIR)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。岛津热分析使用DTG-60,为热重-差热同步分析仪,一次分析同时得到质量及热量的变化信号,和红外联用,实现材料的定性及定量分析。图2.1 热分析-红外联用系统图应用案例:EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)的分析图2.2 EVA 14%(左)及EVA 40%(右)热重-差热谱图250~400℃(7~16min):失重部分主要是乙酸400~550℃(直至25min):剩余聚合物的热解图2.3 EVA 14%(左)和EVA 40%(右)红外吸收强度随时间的变化图注:2925cm-1:C-H 峰;1800cm-1:C=O峰 (羰基)图2.4 EVA 40%在15.0min,18.0min,22.5min三时间点逸出气体的红外光谱图注:2925cm-1:C-H 峰;1800cm-1:C=O峰 (羰基)图2.5 EVA 40% 在15.0min时间点的红外光谱检索结果(乙酸)图2.6 EVA 40% 在22.5min时间点的红外光谱检索结果(石蜡)图2.7 EVA 14%(左)和40%(右)逸出气体的3D红外光谱图3. 能量色散型X射线荧光光谱仪岛津EDX-7000/8000/LE Plus 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。图3.1 EDX-LE Plus 图3.2 EDX-7000/8000应用案例:1、 EDX对微塑料的定性分析图3.3 EDX定性分析结果图3.4 EDX定性分析结果(定性判定材质为PVC材质)图3.5 EDX定性分析结果谱图2、 定量分析微塑料成分及RoHS有害元素图3.6 EDX 对RoHS有害元素定量分析结果图3.7 EDX 对RoHS有害元素定量分析谱图通过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为PVC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未检出RoHS指令要求的有害元素(ND表示没有检测到)。4. 热裂解-气相色谱质谱联用系统(PY-GCMS)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。PY-GCMS可实现对有机化合物的单步瞬间裂解Single-Shot分析, 热解析/瞬间裂解组合Double-Shot分析, 释放气体分析(EGA分析), 切割-释放气体分析(Heart-cut EGA 分析)。图4.1岛津 PY-GCMS应用案例:微塑料定性分析 图4.2 微塑料样品EGA分析色谱图 图4.3 微塑料样品EGA分析温谱图图4.4 微塑料样品1号峰EGA-MS谱库检索结果图4.5 微塑料样品2号峰EGA-MS谱库检索结果表1. 微塑料样品EGA-MS谱库检索结果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。5、岛津电子探针EPMA-1720岛津电子探针EPMA-1720可实现微塑料表面的元素及形貌分析研究。图5.1 岛津电子探针EPMA-1720图5.2 微塑料颗粒面分析的背散射图像(成分相)图5.3 EPMA定性分析微塑料1谱图及半定量结果图5.4 EPMA定性分析微塑料2谱图及半定量结果通过电子探针EPMA-1720分析微塑料表面,在检测出K、Na、Ca、Mg、Al的同时,还检测出了Cl、S、Cr和Fe等元素。微塑料污染及其生态效应已成为全球环境科学研究的热点。微塑料随海流漂流无国界,溯源追责非常困难.因此,建立快速高效的微塑料分析监测方法不仅能为我国的微塑料污染研究提供技术支持。希望我们的全自动红外显微镜系统(AIM-9000)、热红联用仪器(TG-FTIR)、热裂解-气质联用仪器(PY-GCMS)、电子探针(EPMA)和能量散射型X射线荧光光谱仪(EDX)等技术,能够为微塑料的高效分析提供高效的研究基础。撰稿人:王利华、叶英、唐国轩 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。
  • 注塑色彩管理:塑料色彩检验的先进技术运用
    在注塑制造领域,色彩一致性是品质控制的基石,同时也是实现产品外观美观和高质感的关键。对于追求极致美学和杰出性能的制造商来说,确保色彩不仅符合设计师的精确预期,而且在生产过程中保持稳定和一致是一大挑战。采用精细的色彩管理和控制流程,制造商可以有效避免由色差引发的成本和时间损失,同时提升产品的市场竞争力。通过应用先进的色彩控制技术,注塑制造商能够确保产品色彩在可接受的容差范围内,满足客户特定的期望和行业的严格标准。这不仅包括迅速识别并调整色彩偏差以提升生产效率,还涵盖了减少不合格产品产出的措施,这有助于减少材料浪费,推动企业的可持续发展战略。结果是产品色彩的高度一致性,这加快了交货速度,提升了客户满意度,并强化了品牌形象。一、注塑制造领域挑战性在注塑制造领域,色彩一致性是品质控制的基石,同时也是实现产品外观美观和高质感的关键。对于追求极致美学和杰出性能的制造商来说,确保色彩不仅符合设计师的精确预期,而且在生产过程中保持稳定和一致是一大挑战。采用精细的色彩管理和控制流程,制造商可以有效避免由色差引发的成本和时间损失,同时提升产品的市场竞争力。通过应用先进的色彩控制技术,注塑制造商能够确保产品色彩在可接受的容差范围内,满足客户特定的期望和行业的严格标准。这不仅包括迅速识别并调整色彩偏差以提升生产效率,还涵盖了减少不合格产品产出的措施,这有助于减少材料浪费,推动企业的可持续发展战略。结果是产品色彩的高度一致性,这加快了交货速度,提升了客户满意度,并强化了品牌形象。然而,在追求满足客户期望的高质量注塑成品的过程中,制造商将面临几个主要挑战。这包括使用不达标的色母可能导致产品色彩偏离预设的容忍范围,以及在整个注塑过程中必须严格控制色彩偏差。依赖传统的目视检验方法来评估色彩一致性往往受到主观判断的影响,可能导致色差问题。此外,色彩不一致不仅意味着材料和资源的浪费,还会对环境产生额外负担,增加塑料制造业的碳足迹。二、注塑制造领域色彩解决方案为了确保注塑成品的色彩精度和一致性,满足客户的高要求,制造商需要采用先进的色彩测量技术和综合性质量控制系统。这些技术和系统可以在生产的每个阶段准确地测量色彩,确保每件产品的色彩都精准地符合预定标准。色彩测量技术,如Ci7x00系列台式分光光度仪和Ci64手持式分光光度仪,专为注塑领域设计,能够在生产的不同阶段精确捕获色彩数据。配合Color iQC质量控制软件,这些技术和工具不仅优化了色彩控制流程,提高了生产效率,还通过精确的色彩管理减少了资源浪费,支持制造业的可持续发展目标。SpectraLight QC标准光源箱确保了在不同光照条件下,注塑产品都能展现出一致的色彩。这一方案还包括了旨在提高工作效率的工具,通过NetProfiler云端解决方案和专业软件,保证了供应链上不同阶段的设备达到色彩一致性标准。在生产过程的开始,确保色母符合标准是关键一步。通过使用Ci7x00系列和Ci64手持式分光光度仪,制造商可以精确测量色母色彩,保证其在可接受的容差范围内。结合Color iQC软件进行最终的质量控制检验,以及在SpectraLight QC标准光源箱中进行色彩一致性的目视检查,这一系列步骤确保了产品能够满足客户对高品质的期望。综上所述,通过采用高精度的色彩测量工具如Ci64、Ci7x00系列分光光度仪,以及Color iQC等先进质量控制软件,注塑制造商可以精确遵循色彩标准,显著减少材料损耗,提升生产效率。这些工具的综合应用,提供了一套完整的解决方案,以确保产品色彩的一致性和高质量输出,进一步增强客户信任和市场竞争力。三、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • 详解:微塑料是如何污染土壤的
    我国是农业大国,农用地膜被广泛应用,带来严重的环境污染问题。据中国农村统计年鉴最新数据显示,2020年我国农用塑料薄膜使用量已达240万吨,其中地膜使用量达到136万吨。废弃的农用地膜降解极为困难,土壤中的塑料碎片,在理化因素的作用下分解成粒径小于5mm的微塑料。土壤作为地球污染物最大的“汇”之一,微塑料的存在严重威胁着土壤生态系统的健康与功能。相关研究指出,微塑料会改变土壤的理化性质和影响土壤中微生物正常生理活动,此外,微塑料还可作为载体吸附环境中的有机污染物和重金属,造成复合污染。有文献指出,土壤微塑料的主要汇集地是工业区、人口密集区及发达地区,其主要来源 于农业活动、工业三废排放及人类活动等;这些微塑料经吸附、降解与转化、迁移与运输等环境行为滞留 在土壤中,进一步通过自身毒性、塑料添加剂及负载污染物直接或间接对土壤理化性质、土壤微生物及动 植物等产生不同的生态效应。2023年4月27日下午14:00,由仪器信息网、上海市海洋湖沼学会、华东师范大学塑料循环与创新研究院联合主办的微塑料检测与分析网络研讨会陆地土壤环境微-纳塑料的分析方法及有害添加物的检测专场将于线上召开!报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/microplastic230427/专家阵容如下:何德富 华东师范大学 研究室主任/副教授《农田土壤微塑料污染及其环境风险研究进展》何德富,博士,副教授,研究室主任。现工作于华东师范大学生态与环境科学学院,主要从事微塑料等新型污染物、环境化学污染与毒理学方面研究。现课题组关注的重点在土壤环境中微塑料污染及其生态环境风险、固体废弃物污染治理等方面。主持或参与国家重点科技专项、重点研发项目和国家自然科学基金等多项科研项目,近年来发表专业论文近70篇(含ESI高被引论文6篇),主编微塑料学术专著《Microplastics in Terrestrial Environments》(Springer, 2020)。潘响亮 浙江工业大学 教授《微纳塑料检测分析中的那些“坑”》潘响亮,浙江工业大学环境学院院长、博士生导师,校学术委员会委员、院学术委员会主任,浙江省工业污染微生物控制技术重点实验室副主任。主要从事水土环境修复技术、微塑料污染与环境影响等方面的研究工作;主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、863计划、973计划项目和课题多项,发表SCI收录论文近200篇,论文被引10000多次;入选高被引学者榜单。任Science of the Total Environment等刊物编委。中国土壤学会环境微塑料工作组委员会副主任、浙江省环境科学会微塑料与纳米颗粒污染物专业委员会主任。曾入选中国科学院百人计划,科技部科技创新推进计划(中青年科技创新领军人才)和国家“万人计划”科技创新领军人才。曾获中国科学院王宽诚西部学者突出贡献奖,中国科学院朱李月华优秀教师奖,中国科学院优秀导师奖。赵经鹏 QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司 产品经理《亚微米分辨红外-拉曼同步测量系统在微塑料中的应用研究》赵经鹏,博士,毕业于法国国家科学研究中心CNRS,主要研究方向为材料物化性能表征等相关研究。在Quantum Design China负责纳米红外、亚微米红外-拉曼联用系统(mIRage)等相关产品的推广技术及应用工作。涂晨 中国科学院南京土壤研究所 副研究员《微塑料表面生物膜的结构与功能研究方法》涂晨,博士,中国科学院南京土壤研究所副研究员。主要研究方向为土壤复合污染过程与生物修复,环境微塑料与生物膜和污染物的相互作用,污染物的微生物降解等。张立武 复旦大学 教授《基于表面增强拉曼光谱的纳米塑料检测》张立武,现任复旦大学环境科学与工程系教授,博士生导师,副系主任。2009年博士毕业于清华大学化学系,2009-2012年在德国汉诺威大学从事博士后研究(洪堡学者),2012-2014年在剑桥大学物理系从事博士后研究(欧盟玛丽居里学者)。主要从事环境颗粒物污染领域的研究。迄今已在PNAS、Angew、Cell子刊等著名期刊发表学术论文100余篇,他人引用9000余次。主持国家高层次青年人才计划项目、国家重点研发计划国际合作专项等。担任英国皇家化学会期刊《Environ Sci: Adv》副主编。曾获教育部自然科学一等奖、中国化学会青年环境化学奖、德国洪堡学者等奖励。连续入选“全球前2%顶尖科学家终身影响力榜单”,及全球前2%科学家排行榜“年度影响力榜单”,以及全球学者库评出的“全球顶尖前10万科学家名单”。报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/microplastic230427/
  • 一包袋装茶,百亿微塑料
    泡茶是很多人都有的生活习惯,尤其是在办公或外出时,会喜欢用袋装的茶叶来代替散装的茶叶。近日据CNN报道,加拿大研究人员们对四种不同塑料茶包放入开水中的效果进行了研究。结果发现,仅一个塑料茶包就释放出116亿个微塑料颗粒,以及31亿个更小的纳米塑料颗粒。微塑料的来源微塑料的检测随着人类频繁地使用塑料,除了袋装茶,在海盐、鱼类、贝类等食物中不经意间也会累积许多微塑料,甚至于我们日常的饮食水中也能发现微塑料,这些微塑料的组成是什么,数量有多少,这些都值得我们去关注和研究。利用中红外反射成像得到的微塑料的可见图像微塑料的危害喝进这么多微塑料,对人体到底会产生什么影响呢?虽然对于微观污染物的生物危害性研究占到了微观污染物研究的一半左右,但总体而言,微观污染物的生物毒性和健康风险尚不明确。理论上讲,只要微塑料的尺寸足够小,无论其本体还是其吸附的有害物质,都可能会通过某种途径进入到生物体的器官、组织甚至细胞当中,对健康造成威胁。但学界仍需要足够的证据来证明这一点。珀金埃尔默提供一整套针对食品微塑料方案,包括针对食品中微塑料的检测,红外定性、原位表征等,还有针对食品微塑料的从分子到细胞到活体,从试剂到仪器到数据分析的毒理学整体解决方案,让您的研究更具体系化与说服力。识别下方二维码获取更多珀金埃尔默微塑料方案
  • 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
  • 又一顶刊!微塑料快速检测新成果!
    研究证实,人体中微塑料的主要来源,除了生活中的塑料制品,还包括我们平时吃的海产品等。那么,生物体内的微塑料从何而来?根据有关报告,海产品似乎是目前了解最多的人类摄入微塑料的来源。正因为如此,近几年,微塑料污染对养殖水产品的影响引起了广泛关注。而渔业环境中的微塑料主要来源于陆地上大型塑料垃圾的降解及养殖过程中塑料的使用,长期暴露于高浓度微塑料环境中,养殖水生物的质量安全和生殖发育都将受到较大影响。顶刊新技术:淡水及海水养殖环境中微塑料快速检测及去除技术近日,中国水产科学研究院质量与标准研究中心吴立冬副研究员与东海水产研究所渔业生态环境实验室合作研发出一种可快速富集渔业环境(淡水及海水养殖环境)中微塑料的磁性纳米材料(mANM)。此项成果发表在环境科学顶级期刊《Journal of Hazardous Materials》。该复合材料对水体中不同粒径、多种典型微塑料均有作用,并且可通过调节pH控制磁性纳米颗粒聚团大小,实现在强磁场中30秒快速分离微塑料。为了更好地促进微塑料检测技术发展,网络讲堂邀请到论文通讯作者——中国水产科学研究院吴立冬副研究员,在8月25日做精彩的技术分享。(点击图片,立即报名)同时,本次会议特邀嘉宾——中科院烟台海岸带研究所陈令新研究员,将分享课题组在近海环境中分析新污染物样品前处理技术的最新研究进展。陈令新研究员作为海洋环境分析监测领域的资深权威专家,科技成果丰富,并著有海洋监测领域的宝典书籍——《海洋环境分析监测技术》,报名并观看本次直播,有机会免费领取哦!免费报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ocean20220825/(京东售价:161.90元)
  • 微塑料,让淡水斑马鱼也很“受伤”
    微塑料广泛存在于水体、空气、土壤等环境中,被形象地称为“水中的PM2.5”,对人类健康和自然环境造成危害。记者22日从云南农业大学了解到,该校动物科学技术学院研究团队以斑马鱼为模式动物,在微塑料对淡水鱼黏膜免疫毒性效应研究方面有了新发现。据悉,这是目前为数不多的关于微塑料对淡水鱼黏膜免疫毒性效应方面的研究成果,相关论文发表在最新一期国际期刊《光化层》上。聚乙烯是全球消耗最高的塑料类型之一。在我国高原地区,由于紫外线较强,塑料易发生光降解成为微塑料;同时微塑料与水环境中重金属等污染物之间复杂地相互作用,还可在各营养级之间富集传递。云南农业大学副教授高宇团队通过以斑马鱼为模式动物研究发现,聚乙烯微塑料可改变肠道优势微生物群丰度,增加了肠黏膜的感染概率;同时,聚乙烯微塑料激活肠免疫网络通路,产生黏膜免疫球蛋白。研究示意图 云南农业大学供图通过分析鱼类鳃、皮肤和肠道等主要的黏膜器官,高宇等人发现聚乙烯微塑料主要在鱼类肠道中富集,并随粪便排出。微塑料颗粒不断地摄入排出,并不断摩擦肠壁,使得肠道肌层变薄,加剧了肠黏膜损伤,引发肠道炎症。“肠道作为宿主黏膜免疫和消化吸收的主要器官,定植有复杂的共生菌群。聚乙烯微塑料暴露,降低了斑马鱼肠道杯状细胞的比例。”高宇介绍,与此同时,肠道微生物多样性指数也显著提高。他们发现,微塑料的摄入,使斑马鱼肠道优势微生物变形杆菌门和放线菌门的相对丰度显著增加,而梭杆菌门的相对丰度降低。在为期7天、1000微克每毫升聚乙烯微塑料暴露条件下,不动杆菌属、邻单胞菌属、黄杆菌属和假单胞菌属等肠道机会致病菌的相对丰度则出现不同程度升高。“在硬骨鱼类中,免疫球蛋白在黏膜免疫中发挥着重要作用。”高宇说,在上述极端情况下,斑马鱼肠道黏膜免疫相关基因的表达与邻单胞菌属的相对丰度呈正相关,也就是说微塑料可使斑马鱼肠道黏膜免疫系统发生损伤。超过7天后,肠道炎症或可进一步加剧。同时,斑马鱼作为小型鱼类,是其他鱼类等动物的食物,所携带的微塑料或可在食物链循环中造成新的损害。
  • 珠峰顶部已发现微塑料?当前微塑料的检测技术,你可能不知道
    11月24日 英媒称,地球zui高处和最深处都出现了微塑料。此前在太平洋11公里深的马里亚纳海沟发现了塑料微粒,如今又在珠穆朗玛峰上探测到了。英国普利茅斯大学的伊莫金纳珀及其同事从珠穆朗玛峰多个地点采集了8个900毫升的溪水样本和11个300毫升的积雪样本。该研究小组发现,在所有积雪样本和3个溪水样本中都发现了微塑料。微塑料进入环境后很难被降解,在环境中的半衰期长达数百年,给自然环境及生态系统造成极大危害,还可能通过食物链威胁到人类,因此微塑料的污染问题引起了全球的重视。微塑料的来源解析是当前的重点,微塑料的检测是来源解析的重要手段。本文主要是基于化学表征微塑料的检测技术汇总,为未来的研究开展提供思路。化学表征分析最常用的是傅立叶变换红外光谱(FTIR )、拉曼光谱、 ESM-EDS和气相色谱-质谱联用技术。1、FTIRFTIR依靠物质偶极矩改变产生红外光谱,可以实现20μm以上的微塑料的鉴定。不受滤膜和杂质的干扰,尤其适用于极其微小尺寸微塑料的检测。2、拉曼光谱拉曼光谱依靠分子化学键极化率的变化产生指纹图谱,可以实现20μm以下微塑料的鉴定,和 FTIR 相比,拉曼光谱空间分辨率更高、光谱覆盖范围广,但是容易受色素、添加剂、污染物等有机质和矿物质产生的荧光干扰,奥谱天成拉曼光谱仪1064nm 系列在抗荧光干扰方面有着出色的表现,加上软件的优化处理,将结果调到zui优状态,用于微塑料检测方面有着独特的技术优势。3、气相色谱-质谱联用技术通过对微塑料的热降解产物进行分析判断其种类,将峰面积与同位素标记的内标进行比较实现微塑料的定量,但是应用范围较窄。微塑料检测方法虽然多,但还有很多问题需要解决,微塑料在环境中存在的不规则性问题,不仅困扰着检测手段,同时也对采样有较大的挑战。
  • 微塑料:一场不知不觉的污染
    p   人类和塑料的关系可能比你想象得还要“亲密”。除了生活中接触到的各种塑料制品,塑料还会降解成直径从0.1到5000微米不等的塑料微粒。这些微粒在陆地上随处可见,也被发现存在于河流、海洋甚至北极。 /p p   本世纪初,人们首次在海洋中发现微塑料的存在,至今已有不少研究聚焦于这些小小颗粒的降解和迁移过程。 /p p   如今人们发现,它们不仅会走水路,还会“借东风”。 /p p   《自然—地球科学》本月发表了一项研究,法国国家科学研究中心的研究团队跑到人迹罕至的偏远山地,收集大气中的沉积物样本,发现其中含有大量塑料微粒。模拟实验表明,这些塑料微粒通过大气旅行,最初动身之地距离落脚处可达100公里。 /p p    strong 微塑料的前世今生 /strong /p p   粒径5毫米以下的塑料颗粒被称为微塑料,通常以碎片、纤维等形式存在。 /p p   中国科学院水生生物研究所助理研究员熊雄告诉《中国科学报》,微塑料的来源主要分为两种。一种是生产时体积就很小的原生微塑料,常见于带有磨砂成分的个人护理品,在人类使用过程中进入水体。另一种是原本体积较大的塑料,经过光照、氧化、机械磨损等作用,逐步降解为微塑料。 /p p   在此过程中,有些微塑料可进一步降解至微米甚至纳米级别,因而有更高风险进入到细胞或生物体内,甚至对整个食物链产生影响。 /p p   先前对微塑料的研究较多集中于水体环境。从马里亚纳海沟到南极圈冰冻层,都已发现微塑料的存在。在中国,一些较为偏远的水体如西藏、青海等地的湖泊,也已检测到不同浓度的微塑料。 /p p   有研究指出,河流是海洋中微塑料的重要输送来源。熊雄等人调查长江中下游水体的微塑料污染情况后发现,内陆水体不仅是微塑料从陆地到海洋的传输渠道,其本身也聚集了数量可观的微塑料。 /p p   研究结果显示,长江中下游的微塑料浓度均值约为每平方千米50万个微塑料颗粒。这一结果在采用相似方法的河流中处于中等偏高水平。 /p p   熊雄告诉《中国科学报》,继这一研究后,其课题组仍在继续进行内陆淡水水体的调查。 /p p   在课题组近期发表的一项研究中,他们对一年四季湖水中微塑料的表面生物膜生长情况进行了调查,发现微塑料在水体内的沉降不仅受生物膜生长影响,也受水中悬浮颗粒物影响。 /p p   虽然没有确凿证据可以追溯这些微塑料从何而来,“但可以推测人们日常生活生产中使用的塑料制品是微塑料污染的主要来源”。熊雄表示。 /p p    strong 乘风而来 /strong /p p   如果说前述研究探讨的是微塑料如何在水体中停留和沉积,那么接下来的研究则发现,一旦微塑料体积足够小,它们的旅程就可以走得足够远。这意味着除了潜入水底,微塑料占据的领土达到了前所未有的广度。 /p p   之前有科学家曾对城市周边的大气微塑料含量进行研究,确认了大气沉降是表层土壤微塑料污染的源头之一,但当时并没有观点认为微塑料会迁移到非常远的地方。 /p p   《自然—地球科学》此次发表的文章指出,微塑料可能会通过大气“长途旅行”。 /p p   为了搞清微塑料可以走多远,Deonie Allen等研究人员在法国西南部的比利牛斯山脉进行了长达5个月的追踪研究。离他们选取的研究点最近的城市在近百公里外。 /p p   科学家从灰尘、雨水和雪中提取沉积物,对从中获得的微塑料类型和大小进行区分,并计算了相应的个数和含量。科学家发现,单位平方米中存在不同比例、不同形态的微塑料,如碎片、薄膜和纤维。测量区域的微塑料日沉积率约为365个颗粒/平方米。 /p p   建立大气模型进行模拟后,科学家推测这些微塑料在到达偏远山区之前,最可能产生于周边的城市。塑料微粒在大气中游荡,最终降落在几十公里外的山区土壤中。 /p p   文章指出,微塑料的体积和重量足够小后便能在大气中漂浮。这也意味着,它们不可能被绝对清理干净。因此Allen等人建议,目前唯一可行的办法就是从源头控制塑料的使用。 /p p   “目前对于微塑料在大气中迁移和沉降的研究很少,特别是在人迹罕至的偏远地区。这项研究会为同领域的研究者带来更多启发。不同区域微塑料在大气中的污染状况及其影响因素、微塑料在大气中的迁移规律及机理、大气中微塑料对人体的健康风险,都是值得继续探讨的问题。”北京市农林科学院副研究员徐笠这样评价道。 /p p   “随大气迁移并沉降到地表是土壤中微塑料的一种来源途径。在一些自然保护区或未开发利用地区,这可能是主要途径。”浙江农林大学环境与资源学院教授章海波告诉《中国科学报》,“但在农田土壤中,微塑料的主要来源还是有机肥、污泥农用、灌溉等。” /p p    strong 研究瓶颈 /strong /p p   从难以察觉的细小微粒到海洋中体量庞大的“怪物”,人们研究塑料垃圾造成的污染由来已久,相对应的研究手段也各不相同。 /p p   熊雄等人在长江中下游进行调查时,将333微米孔径的拖网放置在水体中拖曳,进行样品收集。 /p p   英国海洋生物协会近日发表的一项针对塑料垃圾数量的调查,也采用在水体中拖曳的方式,利用一种名为浮游生物连续记录仪的采集器,拖曳距离累计超过1200万公里。 /p p   徐笠告诉《中国科学报》,采集水体样本后,在实验室中往往还需要经过一系列处理。过滤就是一种常见手段。研究者根据微塑料的体积大小选择有适合孔隙的过滤膜。硝酸纤维、醋酸纤维、尼龙等是常见的滤膜材质。 /p p   徐笠指出,“膜的选择应根据具体实验要求,其孔隙大小和材质是需要重点考虑的问题。样品过滤后,通常含有有机质、藻类等各种干扰杂质,这些干扰因素可以用双氧水等进行消解,再用消解液过滤一遍,留在滤膜上的就是微塑料了。” /p p   如果想测定土壤中的微塑料,在过滤之前还要经历一道浮选的过程。浮选的溶液有氯化钠、碘化钠、氯化锌等。利用不同浮选液密度,可将不同类型的微塑料从土壤中浮选出来。 /p p   “这也是为什么调查土壤中的微塑料更为困难,因为微塑料沉积在土壤中,较难浮选出来。目前通用的解决办法是多次浮选,增加微塑料的回收率。”徐笠说。 /p p   这之后,研究者会在显微镜下观察样品大小、形状、颜色等特征,并用红外光谱或拉曼光谱对所选样本的具体种类进行鉴定。 /p p   章海波表示,受技术条件影响,目前研究主要还是以野外调查与室内模拟相结合,标记示踪也是一种方法。“但技术上目前对土壤中微塑料的分离分析方法还不够完善,受土壤复杂介质的影响较大。” /p p   “目前微塑料相关研究还没有一个统一的标准方法,未来还应制定统一的采样和样品处理方法,让微塑料研究更规范、环境浓度数据可比性更强。”熊雄表示。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/4882a329-5b7b-49ce-accd-ca3aadad5ca8.jpg" title=" 绿· 仪社.jpg" alt=" 绿· 仪社.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更多对科学仪器市场的分析评论! /span br/ /p
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