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。

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。

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！

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

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！

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。 /p p 　　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。 /p p 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" / /p p 　　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》) /p p 　　 strong 日本九州空气中首次测出微塑料 /strong /p p 　　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”。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。” /p p 　　 strong 8个国家的人类粪便里曾测出微塑料 /strong /p p 　　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。 /p p 　　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

p 　　世界卫生组织近日发布一份名为《饮用水中的微塑料》的分析报告，呼吁对自然环境中的微塑料及其对人类健康的潜在影响开展更多深入研究，同时还呼吁减少塑料污染。 /p p 　　报告指出，微塑料在环境中无处不在，在海水、废水、淡水、食物、空气、瓶装水和自来水等来源中都检测到不同浓度的塑料微粒。虽然人体不大可能吸收粒径大于150微米的微塑料，估计对较小颗粒的吸收也有限，但对纳米颗粒等极小塑料微粒的吸收率可能较高，只是这方面数据目前还极其有限。 /p p 　　因此，世界卫生组织呼吁深入研究微塑料对人类健康的潜在影响，如开发检测水中微塑料的标准方法，以进一步确定淡水中塑料微粒的来源，以及不同处理方法的效果。 /p p 　　在目前相关研究有限的情况下，世界卫生组织建议供水部门等机构优先采取措施清除那些已知有健康风险的微生物病原体和化学物质，相关措施对于清除微塑料也能起到一定作用。比如，废水处理措施可以去除废水中90%以上的微塑料。此外，政策制定者和公众也应采取措施，尽量更好地管理塑料和减少使用塑料。 /p p 　　微塑料常指粒径小于5毫米的塑料微粒，但目前在科学上还缺乏严格定义。一般认为，微塑料本身含有的和吸附的有害物质会通过食物链累积，最终可能进入人体。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d133a533-270f-487e-98a2-b379162a0a99.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

珠峰峰顶发现微塑料！？人类的地球被污染的程度极其严重，甚至已经污染到了海拔超过8000米的珠峰峰顶！据英国《新科学家》周刊网站报道，这是首次在珠峰上发现这种直径不足5mm的塑料微粒。来自英国普利茅斯大学的Imogen Napper博士研究小组从珠穆朗玛峰多个地点采集了八个900毫升的溪水样本以及十一个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。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。只要徒步时间达到20分钟左右，洗洗衣服或打开一个塑料瓶就能向环境中释放出微塑料。过去几年中，Imogen Napper博士研究小组搜寻了世界各地微塑料的身影。至今为止，他们已经在全球各地的海洋、沙滩和溪流中找到了大量微塑料污染的证据。他们的探索也吸引了其他实验室对微塑料污染问题进行跟进和研究。HYPERION傅立叶红外显微镜参与了本次重要检测项目微塑料污染的监控十分困难。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。来自布鲁克的HYPERION傅立叶变换红外显微镜也参与了珠峰峰顶的微塑料检测项目，从而提高人们对生态系统中巨大的微塑料污染的认识。mogen Napper博士在普利茅斯大学的实验室HYPERION傅立叶变换红外显微镜采样灵活。此外，红外显微镜的应用可能性几乎是无限的，包括分析颗粒、涂层、塑料微粒、层压板、复合材料、组织样品、纤维、涂料、色素、药物，甚至食品安全分析等。无论是对未知污染物的识别、层厚的测定，还是药物中API分布的分析，HYPERION红外显微镜都能表现出色。

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。

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

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！

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。

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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

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。

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。

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。

在《零污染行动计划》中，欧盟委员会设定了到2030年将微塑料污染减少30%的目标。为了解决微塑料污染问题，同时防止单一市场碎片化的风险，欧盟委员会要求欧洲化学品管理局（ECHA）评估有意添加到产品中的微塑料所带来的风险，以及是否需要在欧盟层面采取进一步的监管行动。ECHA 的结论是，故意添加到某些产品中的微塑料会以不受控制的方式释放到环境中，因此建议对其进行限制。2023年9月25日，欧盟正式通过了微塑料限制案，该案在多年的讨论后在布鲁塞尔得到表决通过。其核心是对REACH法规附件十七的修改，旨在限制微塑料及其相关产品在欧盟范围内的投放，以减少其对环境的污染。9月27日，欧盟官方公报发布(EU) 2023/2055，欧盟REACH法规附录十七新增第78项管控限制措施，该条款将在欧盟官方公报公布后的第20天生效。法规对“合成聚合物微粒”给出了明确的定义，即直径在5mm以下或长度不大于15mm、长径比大于3的难以降解且溶解度2028年10月17日之后，洗涤剂、蜡、抛光剂以及空气护理产品中的合成聚合物微粒将被禁止，除非这些产品属于(a)点。如这些产品含有微珠，则该限制将于2023年10月17日开始生效。(c)医疗器械2029年10月17日之后，禁止在医疗器械中使用合成聚合物微粒。如医疗器械含有微珠，则该限制将于2023年10月17日开始生效。(d)农业和园艺产品2028年10月17日之后，不在法规(EU)2019/1009范围内的肥料产品中的合成聚合物微粒将被禁止。2031年10月17日之后，植物保护产品以及生物杀灭产品中的合成聚合物微粒将被禁止。2028年10月17日之后，第(g)或(h)点未涵盖的农业和园艺产品中的合成聚合物微粒将被禁止。(e)人工运动场地2028年10月17日之后，用于人工运动场地表面的颗粒填充物中的合成聚合物微粒将被禁止。此外，值得注意的是，在欧盟发布的微塑料限制中，确实为某些特定情况和特殊用途的产品设立了一些豁免情况。a.工业用途的合成聚合物微粒这一类微粒包括作为物质本身或在混合物中的合成聚合物微粒，通常在严格控制的工业环境中使用，以减小对环境的潜在风,险。b.环境风险较小的情况技术保护的合成聚合物微粒: 如果通过特定的技术手段保护，使得合成聚合物微粒在预期的使用过程中难以释放到环境中，那么这类微粒可能被豁免。物理性质发生永久改变的合成聚合物微粒: 若合成聚合物微粒的物理性质在预期的使用期间永久改变，以至于不再符合微塑料的定义，则它们可能被排除在限制之外。永久结合到固体基质中的合成聚合物微粒: 这通常涉及到微粒与其他材料的紧密结合，以避免其在使用过程中释放出来。c.避免二次监管的情况为了避免与已有的法规和指令重叠，以下几类产品被豁免医药产品: 指令2001/83/EC范围内的医药产品以及法规 (EU) 2019/6范围内的兽药产品被排除在限制之外。欧盟肥料产品: 法规 (EU) 2019/1009范围内的欧盟肥料产品也被豁免。食品添加剂: 法规(EC) No 1333/2008法规 (EC) 范围内的食品添加剂被排除。体外诊断设备: 包括法规(EU) 2017/746范围内的设备在内的体外诊断设备亦被豁免。其他食品和饲料: 本段第(c)点未涵盖到的，(EC) No 178/2002法规条款2定义的食品，以及该法规条款3(4)定义的饲料也被豁免。

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。 /p p 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" / /p p 　　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。 /p p 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" / /p p 　　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。 /p p 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" / /p p 　　微塑料污染似乎已经在不知不觉中完成了 “全球化”。 /p p 　　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。 /p p 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" / /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 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" / /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 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" / /p p style=" text-align: center " (粉色点是北极取样滴点，来自弗拉姆海峡) /p p 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" / /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 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" / /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 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" / /p p style=" text-align: center " 蓝蚌体内的微塑料 图片来源：Mark Anthony Browne /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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? /p p 　　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。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100650/" target=" _self" strong 1.赛默飞 /strong /a /p p 　　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 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 显微法 /span /strong 和 strong span 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 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 显微红外法 /span /strong 和 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " SEM-EDX法 /span /strong 。 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C47493.htm" target=" _self" strong span 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" strong span 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。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/" target=" _self" strong 2.安捷伦 /strong /a /p p 　　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。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 安捷伦 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C306278.htm" target=" _self" strong span 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" strong span 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。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100168/" target=" _self" strong 3.珀金埃尔默 /strong /a /p p 　　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 /span a 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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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 /p p 　　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 /p p 　　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 /p p 　　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 /p p 　　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 /p p 　　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 /p p 　　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。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100277/" target=" _self" strong 4.岛津 /strong /a /p p 　　（1） a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C260864.htm" target=" _self" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 红外显微镜 /span /strong /a /p p 　　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。 /p p 　　（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 /p p 　　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。 /p p 　　（3） a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C242324.htm" target=" _self" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 能量色散型X射线荧光光谱仪 /span /strong /a /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　（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 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　（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 /p p 　　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。 /p p 　　 strong a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100480/" target=" _self" 5.雷尼绍 /a /strong /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p strong 　　 /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100194/" target=" _self" strong 6.布鲁克 /strong /a /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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" strong span 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。 /p p 　　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。 /p p 　　(文中图片素材均来源自网络) /p p 　　参考资料： /p p 　　https：//advances.sciencemag.org/content/5/8/eaax1157 /p p 　　https：//en.wikipedia.org/wiki/Fram_Strait /p p 　　https：//www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30056-6 /p p 　　https：//www.youtube.com/watch?v=mbBNR0PRD9Y /p p 　　https：//www.euronews.com/2019/08/14/plastic-microbeads-found-in-ice-floes-in-remote-corner-of-arctic /p p 　　https：//www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180216110513.htm /p p 　　https：//www.ft.com/content/ecf5bf52-bd21-11e9-b350-db00d509634e /p p 　　https：//pubs.usgs.gov/of/2019/1048/ofr20191048.pdf /p p 　　https：//www.livescience.com/63893-microplastics-poop.html /p p 　　https：//en.wikipedia.org/wiki/Microplastics#China /p p 　　https：//www.npr.org/sections/thesalt/2019/06/06/729419975/microplastics-have-invaded-the-deep-ocean-and-the-food-chain /p p 　　https：//www.npr.org/sections/thesalt/2019/06/06/729419975/microplastics-have-invaded-the-deep-ocean-and-the-food-chain /p p 　　https：//www.euronews.com/2019/08/14/plastic-microbeads-found-in-ice-floes-in-remote-corner-of-arctic /p p 　　https：//www.youtube.com/watch?v=qVoFeELi_vQ& amp t=68s /p p br/ /p

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。

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? /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　“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。” /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　“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

导读：2月8日，世界自然基金会（World Wide Fund for Nature）发布的最 新报告预计：到2050年，世界海洋中的塑料污染将增加四倍。该报告警告称：到本世纪末，海洋微塑料污染总体将增加50倍。届时，超过2.5个格林兰群岛面积的海域将遭受严重污染，微塑料浓度将超过生态危险阈值。该研究由德国的魏格纳极地与海洋研究所（Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research）开展。期间，研究人员分析了2500多份关于塑料污染的研究报告，汇编了大量相关数据，并得出了惊人的海洋塑料污染估计值。什么是“微塑料”？微塑料是在较大的塑料碎片解体过程中所产生的微小颗粒。卡在海龟鼻孔里的塑料吸管、填满海洋动物胃里的塑料制品等，这是我们能够肉眼看到的塑料，但肉眼难以分辨的微塑料对环境造成的危害更加可怕。对于海洋环境来说，海洋沉积物被认为是微塑料聚集的“汇”，然而海洋沉积物微塑料检测方法缺乏统一标准。光谱学领域的傅里叶红外光谱法以及拉曼光谱法被视为常用的无损分析手段，能够实现微塑料的分子内部结构表征。傅里叶红外光谱法对于小于20μm的微粒不能发挥良好的检测效果，而拉曼光谱法可以实现小于10μm“微塑料”的检测应用。海洋沉积物样品应用实例1、海滩实际样品获取与处理图1.1 实际海洋沉积物样品分析流程（a）海洋沉积物样品经密度浮选法获得上清液（b）样品颗粒收集于滤膜（c）共聚焦显微拉曼分析取样、密度分离后省略样品消解与染色鉴定等步骤，将收集的上清液经真空抽滤于滤膜后进行共聚焦显微拉曼分析（图 1.1）。保留原貌的样品富集于滤膜后（图 1.1a，b），在共聚焦显微拉曼分析下获得显微形貌与拉曼图谱（图 1.1c）。红色颗粒由于具有颜色干扰，因此选用 785 nm 波长进行光谱分析，为避免样品烧蚀从 1mW 激发功率下缓慢增加激光功率，以获得高信噪比的样品光谱。通过改变测量参数，在积分时间为 10 秒，积分次数为 3 次，激光功率为 20 mW 下获得特征峰位清晰的拉曼光谱（图 1.1c）。根据拉曼图谱反映的分子结构信息，通过与建立的微塑料标准拉曼谱库进行比对，确认样品类型为聚苯乙烯（PS）。2、微米量级的微塑料样品特征分析图1.2 实际海洋沉积物中样品颗粒拉曼分析图：（a）颗粒 A、（b）颗粒 B、（c）颗粒 C 样品共聚焦显微图像（d）颗粒 A、B、C 拉曼光谱分析图如图 1.2 所示，选取实际海洋沉积物样品中 20 微米以下的特征颗粒 A、B、C进行共聚焦显微拉曼分析。颗粒 A、B、C 在省略消解与染色步骤的处理流程下，经密度浮选实现与海洋沉积物样品的分离，共聚焦显微图像表明，样品的原有形貌得以保留（图 1.2a-c），其中，颗粒 B，C 粒径小于 10 微米。颗粒 A，B 和 C通过拉曼光谱分析可确认为不同形状的聚丙烯颗粒，其中，处于 809 cm-1，981 cm- 1，1156 cm-1，1128 cm-1 位置处的特征峰可归属为C-C 键伸缩振动，1337 cm- 1，1367 cm-1 位置处特征峰归属为 C-H 键弯曲振动，2800 cm-1 至3000 cm- 1 拉曼频移区域归属于 C-H（-CH3）伸缩振动（图 1.2d）。共聚焦显微拉曼分析表明，对于海洋沉积物样品中小于 10 微米的颗粒，不仅能够表征微塑料颗粒的形貌特点，也能够获得高质量的光谱进行分子结构信息的判断。3、基于拉曼光谱的微塑料类型分析经拉曼光谱镜下测量近 200 个待测颗粒后，确定了 41 个粒径处于 5 微米至 500 微米之间的微塑料样品，其中微塑料类型包括聚丙烯（PP），聚乙烯（PE），聚四氟乙烯（PTFE），聚酰胺（PA)，聚苯乙烯（PS），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。图1.3 海洋沉积物样品微粒共聚焦显微镜下图（a~f）其中，选取 PE，PS，PA，ABS，PET，PTFE 特征颗粒共聚焦显微拉曼图像如图 1.3 所示，分别标记为颗粒 D、E、F、 G、H、I，每一种微塑料样品均保留了原有的特征形貌。图1.4 海洋沉积物样品微粒拉曼光谱与标准拉曼参考库比对图（a~f）此外，每种颗粒对应的拉曼分析图如图 1.4 所示，颗粒物质分子内部的官能团信息从拉曼特征峰位得以表征，通过与建立的微塑料拉曼光谱库进行比对分析，确定每种颗粒物质的结构信息。图1.5 海洋沉积物样品微粒拉曼光谱与聚乙烯拉曼光谱比对图除上述样品特征光谱外，样品中有一个待测颗粒物质在进行拉曼分析时，除了具有聚乙烯的特征峰位，还在 880 cm-1，1655 cm-1 及 3010 cm-1 位置处表现有额外的拉曼特征峰（图 1.5）。其中，880 cm-1处的特征峰由 C-OH 键伸缩振动引起，可归属于羟基振动。1655 cm-1 及 3010 cm-1 位置处的特征峰可被归属为脂类物质。拉曼分析表明，由于聚合中添加的额外化合物或是由有机或无机物质带来的混合杂质，来源于海洋环境的微塑料光谱并不能总与标准光谱完全一致。因此，为了提高微塑料分析效率，将暴露在环境中的微塑料光谱也纳入到光谱库中至关重要。共聚焦显微拉曼光谱仪不仅能够获得更小的样品检测限度，也能够获得清晰样品的原有形貌，真正实现“所见即所测”。这种能够同时进行样品观察与检测的分析手段，不仅能提供样品化学组分信息，还能够提供微小颗粒的形貌特征，为相关研究提供数据支撑，使得研究人员能够据此探究微塑料的来源与传播途径，以及对于生物体的可得性。文章数据转载于 刘靖《共聚焦显微拉曼光谱技术在海洋沉积物微塑料检测中的探索应用》，文章版权、数据及观点归原作者原出处所有。如有侵权之处，请与我们联系，会第 一时间处理。

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2004年，英国普利茅斯大学的汤普森等人在《科学》杂志上首次提出了“微塑料”的概念，其指的是直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒。2023年4月27日-28日，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“ 微塑料检测与分析网络研讨会”。本次会议共邀请领域内相关报告专家15位，吸引线上听会观众700余位报名。现场学术报告与答疑讨论穿插进行，专家与听众共同就微塑料检测与分析进行了一场别开生面的学术研讨。《全球海洋微塑料的源与汇：三维传输模型视角》（点击图片回看）会议以海洋微塑料监测方法的标准化及风险评估专场开场。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》。报告围绕目前微塑料的河流入海通量有多高？海洋中有多少塑料？不同年代和国家的贡献有多大？河流入海的塑料归驱如何？这四大关键科学问题展开。《海洋微塑料标准化监测技术方法研究进展》（未授权回看）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》。报告围绕微塑料问题产生的背景、国内外微塑料的监测进展、微塑料监测存在的挑战三大方向展开。报告指出，2019年，塑料产生了18亿吨温室气体排放，相当于全球排放量的3.4%。《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》（点击图片回看）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》。报告介绍了安捷伦 8700 LDIR 激光红外成像的详细解决方案。《Perkinelmer微塑料检测分析方案》（点击图片回看）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》。报告详细分享了Perkinelmer最新的微塑料检测分析方案。《黄渤海微塑料污染及其生态效应》（未授权回看）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》。报告提到微塑料的研究有一系列重要的背景与意义：2008年，欧盟海洋战略框架指令和美国NOAA将微塑料作为重要监测研究对象；2019年，G20首脑峰会通过《大阪宣言》，重申应采取措施解决海洋垃圾污染，尤其是海洋塑料垃圾和微塑料；2022年，来自160个国家的代表在乌拉圭召开关于制定全球塑料公约的第一轮谈判。《海洋微塑料的生态效应研究进展及展望》（未授权回看）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》。报告介绍到，微塑料的摄氏效应会造成物理堵塞或损伤，会沿食物链传递与累计；微塑料的毒性效应会传播有毒化学物质，会引起生物中毒现象；微塑料的附着效应还会影响生物多样性，并导致生物入侵。《农田土壤微塑料污染及其环境风险研究进展》（未授权回看）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》。报告介绍了农田土壤微塑料的多种分析检验方法，包括传统的密度分离法后使用体视镜记录微塑料的形态及尺寸，并结合显微傅里叶变换红外光谱进行聚合物类型判定。《微纳塑料检测分析中的那些“坑”》（点击图片回看）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”》。在采样、分离与富集阶段，现在常用的大面积水体拖网采样存在孔径大小不一、只能采集相对大粒径的塑料微粒等问题；而采用密度法和简单浮选方法很难达到农田土壤中微塑料的分离，存在土壤中有机质和黏土容易黏附在微塑料表面等问题。这些大大小小的“坑”都会影响农田土壤微塑料的分离与检测。《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》（点击图片回看）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》，介绍了亚微米分辨红外-拉曼同步测量系统。《微塑料表面生物膜的结构与功能研究方法》（未授权回看）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》。报告内容涵盖微塑料表面生物膜的形成过程及其组成；微塑料生物膜的主要研究方法；微塑料表面生物膜形成的影响因素；生物膜的形成对微塑料表面性质的影响；生物膜的形成对微塑料吸附污染物的影响与机理；生物膜的形成对微塑料降解的影响及未来的研究展望等。《基于表面增强拉曼光谱的纳米塑料检测》（点击图片回看）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》。报告聚焦拉曼光谱技术在微塑料研究上的应用，指出传统的拉曼光谱存在信号响应较弱、易受荧光干扰、缺乏深度信息等问题。而如今的改进技术包括傅里叶变换拉曼光谱、针尖增强拉曼光谱、共聚焦拉曼光谱、相干抗斯托克斯拉曼散射技术、表面增强拉曼光谱（SERS）、受激拉曼散射技术（SRS）等。《海洋大气微塑料入海通量：问题与挑战》（未授权回看）28日上午的大气微塑料的监测及健康风险专场，华东师范大学李道季教授分享报告题为《海洋大气微塑料入海通量：问题与挑战》。报告提到，到目前为止，全球所有关于大气微塑料的研究包括大气沉降和大气悬浮。据了解，李道季课题组通过西太平航次在2019年首次揭示了大气微塑料会持续由陆向海传输，并通过估算模型揭示了西太平洋大气塑料袋的存量为1.21吨。《东亚陆地-海洋微塑料大气传输的数值模拟研究》（点击图片回看）中科院重庆绿色智能技术研究院龙鑫副研究员分享报告题为《东亚陆地-海洋微塑料大气传输的数值模拟研究》。报告提到大气微塑料的传输存在形态、来源复杂；采样困难，数据少；远洋及冰川等生态敏感区难以采集；微塑料对于生态系统的影响难以评估等问题。而研究微塑料的源及汇的动力过程及通量可使其造成的生态效应被准确评估，并方便开展有效消减干预对策。《PY-TD-GCMS技术应用于微塑料中典型污染物分析》（点击图片回看）岛津企业管理（中国）有限公司胡辉应用工程师分享报告题为《PY-TD-GCMS技术应用于微塑料中典型污染物分析》。详细介绍了岛津最新的PY-TD-GCMS技术。《城市冠层及海气边界层大气微塑料赋存观测》（点击图片回看）华东师范大学刘凯博士后分享报告题为《城市冠层及海气边界层大气微塑料赋存观测》。面对目前大气微塑料领域亟待解决的大气输送过程中时空分异、理化多样性的变化未知等问题，该报告提出了可靠的大气微塑料采集分析方法，并阐明了微塑料在城市冠层及海气边界层的赋存特征。

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 。研究人员表示这“令人难以置信”，这意味着，微塑料正在破坏全球生态环境，就连被科研人员称作“地球上最干净的地方”的南极洲也无法幸免。据分析， 这些微粒含有13种塑料成分，包括最常见的用于制造饮料瓶和衣服的PET。 研究人员认为，微塑料可能会对南极洲的食物链构成风险。之前的研究表明，微塑料可能会扰乱浮游动物的生物过程，并影响构成大陆食物链基础的南极磷虾。在此之前也不乏微塑料的相关报道，其中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。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。作为一类重要的新污染物，微塑料已经引起大家的重视。多位业内专家表示，包括微塑料在内的新污染物治理迫在眉睫！围绕其治理，我国已经进行了提前布局：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》，就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；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。2022年3月30日，生态环境部召开3月例行新闻发布会，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和无废城市建设等相关工作情况，并表示，按照党中央、国务院决策部署，生态环境部会同国家发改委等13个部门正在研究制定新污染物治理行动方案，作为四大新污染物之一，微塑料名列其中。2022年5月24日，国务院办公厅正式印发了《新污染物治理行动方案》，明确了总体要求、行动举措、保障措施三个方面的内容。其中，针对列入优先控制化学品名录的化学物质以及抗生素、微塑料等其他重点新污染物，制定“一品一策”管控措施，开展管控措施的技术可行性和经济社会影响评估，识别优先控制化学品的主要环境排放源，适时制定修订相关行业排放标准，动态更新有毒有害大气污染物名录、有毒有害水污染物名录、重点控制的土壤有毒有害物质名录；并要求加强新污染物相关新理论和新技术等研究，提升创新能力；加强抗生素、微塑料等生态环境危害机理研究；整合现有资源，重组环境领域全国重点实验室，开展新污染物相关研究。更多内容请见：国务院印发《新污染物治理行动方案》：培育重组实验室 加强技术人才队伍建设微塑料治理持续加码 这些仪器采购正当时

随着塑料品的消费量逐年增加，塑料污染已然成为全球面临的最紧迫的环境威胁之一。而这些塑料制品释放出的塑料碎片，又会在物理、化学和生物的进一步降解后分解成为“更微小但更严重”的威胁，即「微塑料」或「纳米塑料」。 微塑料（Microplastic），是指直径在1μm至5mm之间的塑料碎片和颗粒，在塑料制品使用过程中释放，特别是食物用途的塑料制品。事实上，越来越多的实验表明，塑料聚合物的碎裂并未止步于“微米级”，而是进一步形成了纳米塑料，数量上更是比预期高出了好几个量级。 纳米塑料（Nanoplastics），则是目前已知最小的微塑料，尺寸在1μm以下。与微塑料相比，纳米塑料更易进入人体，其体积小到可以穿过生物屏障（比如细胞膜）并进入生物系统，包括血液、淋巴系统，甚至全身。 胎盘中微塑料检出率高达100% 微/纳米塑料可能会遍布全身并产生损害？ 这并非空穴来风，Toxicological Sciences上最新刊登的研究，采用了一种新的分析工具测量了人类胎盘中存在的微塑料，得到的结果令人震惊！在接受测量的62个胎盘样本中100%地检测出了微塑料，浓度为每克组织中6.5-790微克。 微克，听起来不多？但正如毒理学中的基本原理“剂量决定毒性”所述，积少成多聚沙成塔，如果剂量不断增加，很可能带来一定的健康危害。“如果连胎盘中都存在微塑料，那么地球上所有哺乳动物的生命均可能受到影响，说明事态很严峻了！”美国新墨西哥大学的Matthew Campen博士强调。 图源：https://hsc.unm.edu/news/2024/02/hsc-newsroom-post-microplastics.html 人类胎盘由贝勒医学院数据库提供，收集时间为2011-2015年，最终有62个符合条件的胎盘被用于Py-GC-MS分析。 为了能更精准地确定和量化纳米和微塑料（NMPs）在人体组织中的累积程度，研究者开发了一种新方法：通过皂化反应和超速离心从人体组织样本中提取出固体材料，从而可以采用热裂解-气质联用（Py-GC-MS）来对塑料进行高度特异性和定量分析。 具体来说，研究者首先对样本进行化学处理，使得脂肪、蛋白质进一步水解和皂化成小分子。接着，将样品放入超速离心机中，最终在试管底部观察到一小块塑料。 再然后，研究者采用Py-GC-MS对收集到的塑料块儿进行处理，将其加热到600℃后，从而捕捉不同类型的塑料在特定温度下燃烧时释放出的气体。“很酷的是，气体进入质谱仪后，会留下属于自己的印迹。”Campen解释道。 实验流程 Py-GC-MS分析显示，纳入分析的62个胎盘样本中均存在微塑料，每克胎盘组织中的NMPs浓度从6.5µg到685µg不等，均值为126.8±147.5µg/g。 其中，胎盘组织中最常见的聚合物是聚乙烯（PE），几乎所有样本中都存在。按重量计算，PE占NMPs总量的54%，平均浓度为68.8±93.2µg/g。事实上，生活中聚乙烯的使用率非常高，主要用于食品包装和塑料瓶，比如水果、蔬菜、超市采购回来的半成品都是用PE保鲜膜。 聚氯乙烯（PVC）和尼龙紧随其后，各占总量的10%左右。而剩余的26%，由其他9种聚合物组成。 胎盘中的NMPs含量 研究者表示，在胎盘中发现如此高浓度的微塑料，是一件非常令人担忧的事儿！胎盘是孕期母体和胎儿循环系统之间的接口，约在怀孕后一个月开始形成。时间跨度上来说，胎盘组织仅有8个月左右的生长期，就能囤积如此之高浓度的NMPs；那么，这些微塑料也会在人体内其他器官进行更长期的积累。 警惕！微塑料已入侵人类心脏及全身 而这绝不是杞人忧天。去年，来自中国首都医科大学的研究学者们竟然在与外部环境没有接触的器官——心脏及其周围组织中发现了微塑料的存在！ 研究者从心脏收集来的5种不同类型的组织中，包括心包、心外膜脂肪组织（EAT）、心包脂肪组织（PAT）、心肌和左心耳（LAA），检测到直径20-469μm不等的微塑料颗粒。 doi: 10.1021/acs.est.2c07179. 为了获得人体内器官存在微塑料的“直接证据”，研究者招募了15名正在经历心脏手术的参与者，最终收集到6个心包样本、6个EAT样本、11个PAT样本、3个心肌样本和5个LAA样本。最终，在所有的5类样本中均检测到了微塑料的存在，直径从20到469μm不等。 其中，最常见的微塑料类型是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），约占总数的77%，在心包、EAT、PAT和心肌中的具体占比分别高达96%、83%、49%和43%；其次为占12%的聚氨酯（PU），主要存在于LAA样本中。 值得注意的是，虽然PE只占到微塑料颗粒总数的1%，但在所有的组织样本中均检测到。同时，在9号患者的心肌样本中也能找到PE，说明微塑料的污染已达到了人体最深的解剖结构！ 微塑料在人体中的分布情况 由于此次样本是接受心脏手术的患者，研究者还发现了另一个微塑料的来源途径——没错，就是心脏手术本身。 在手术过程中，患者会接触到各种带有塑料成分的医疗器械，这也使得手术前后患者血液样本中的微塑料类型以及直径分布出现了改变。举例来说，手术前血液中检测到的最常见的微塑料类型为PET，占67%；而聚酰胺（PA）则是手术后血液样本的含量最高的微塑料颗粒类型。 因此，研究者强调，侵入性医疗程序很有可能成为被忽视的微塑料暴露途径，值得重视！ 心脏中的各种微塑料类型分布 先前，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，吃微塑料到老呢。 微/纳米塑料的“温水煮青蛙”式健康危害 不夸张地说，NMPs对人的影响往往是“温水煮青蛙式”的——很容易被忽视，但对健康的危害或是积年累月的。 去年，维也纳医科大学等多院校联合开展的研究，揭示了一个令人惊讶的现象：仅摄入后2小时，纳米塑料便会穿过血脑屏障（BBB）抵达大脑，而这可能会增加炎症、神经系统疾病以及神经退行性疾病的风险。 本研究中，研究者选择了聚苯乙烯（PS）来模拟塑料微粒通过血脑屏障后的转移。PS属于热塑性塑料，经常被用来制作各种需要承受开水温度的塑料杯、一次性泡沫饭盒；因其使用广泛，污染环境的程度较高，而被纳入了本次的重点研究对象。 令研究学者意想不到的事情发生了！在灌胃的仅仅2小时后，小鼠脑组织中便出现了特定的纳米级绿色荧光信号。这表明，0.293µm的PS微粒能在很短的时间内被胃肠道吸收，并穿透BBB进入脑组织中。 有意思的是，脑组织中只检测到了绿色荧光颗粒（即0.293µm的纳米塑料），而没有更大颗粒的信号。也就是说，塑料微粒的大小或是影响其穿透BBB能力的关键因素。 给药的2小时后，小鼠脑内检测到纳米级PS塑料微粒 此外，Science Advances上最新刊登的研究揭露了微塑料的另一大新罪证——纳米塑料能够进入大脑，与神经元中的蛋白纤维发生作用，从而加剧帕金森病的风险。 这些“狡猾”的塑料微粒不仅仅是进入大脑这么简单，还诱导了严重的神经毒性，成为某些疾病的“铺路石”。 DOI: 10.1126/sciadv.adi8716 帕金森病（PD）的病理特征是α-突触核蛋白在脆弱的脑神经元中病理性积聚，可以说α-突触核蛋白是PD发病中的中心环节。 为了探明塑料微粒与帕金森病之间的关系，第一步，研究者先在体外将高浓度的野生型人类α-突触核蛋白单体蛋白（~1 mg/ml）与聚苯乙烯纳米塑料（平均直径~39.5±0.7nm的1nM）进行混合。 结果显示，在阴离子纳米塑料污染物的催化下，α-突触核蛋白发生了聚集。具体来说，在α-突触核蛋白与纳米塑料污染物持续混合的6天后，产生了浑浊的白色泡沫界面，整体也出现了浑浊。使用负染色透射电镜（TEM）观察溶液中的产物发现，早在第3天就有多条α-突触核蛋白纤维从单个微塑料中发出。纳米塑料污染物与α-突触核蛋白的混合过程 第二步便是探究“how”——具体来说，阴离子纳米塑料是如何加速α-突触核蛋白的聚集的呢？ 分子动力学（MD）模拟表明，α-突触核蛋白与阴离子纳米塑料形成了相当稳定的复合物，其特点是在两亲结构域和邻接非淀粉样成分（NAC）结构域中具有很强的静电吸引和压实作用。然而，如果使用中性或阳离子纳米塑料来取代阴离子纳米塑料时，则未能形成类似的复合物。 仔细观察发现，阴离子纳米塑料能够置换水，插入α-突触核蛋白的两亲结构域和NAC结构域，并与之形成强烈的相互作用。正是两亲结构域和NAC结构域的存在，促成了阴离子纳米塑料与α-突触核蛋白的特异性结合，从而促进α-突触核蛋白成核。 与此同时，阴离子纳米塑料还会导致神经元的轻度溶酶体损伤，减缓α-突触核蛋白聚集体的降解。生成的增多，降解的减少，自然会导致“不平衡”的发生。 阴离子纳米塑料与α-突触核蛋白共同形成了稳定的复合物 第三步便是追踪真实的脑内链路，研究者构建了小鼠模型，将不同浓度的人类α-突触核蛋白纤维滴定在小鼠的初级神经元上。光片显微镜和共聚焦分析表明，α-突触核蛋白纤维很容易扩散开来，在大脑皮层、丘脑和杏仁核的神经元以及黑质紧密区（SNpc）的多巴胺能神经元中积聚。 当共同注射纳米塑料与α-突触核蛋白纤维时则出现了更令人惊讶的情况——注射3天后，SNpc中大约20%的多巴胺能神经元的α-突触核蛋白纤维和纳米塑料均呈阳性，且有75%的α-突触核蛋白纤维信号与纳米塑料共定位。 事实上，当给小鼠同时注射纳米塑料和α-突触核蛋白纤维时，会在多巴胺能神经元中观察到成熟的胞质磷酸化Ser129-α-突触核蛋白包涵体，同时在整个皮质幔、杏仁核和SNpc中均出现了pS129-α-突触核蛋白病理变化的大幅增加。 总结而言，在较高的纳米塑料浓度下，这些大脑中的阴离子纳米塑料污染物会与α-突触核蛋白纤维发生协同作用，上调pS129-α-突触核蛋白包涵体在相互连通的大脑区域中的传播，进而增加了小鼠大脑皮层、杏仁核和SNpc中的病理沉积。 纳米塑料在小鼠脑内聚集并形成包涵体 最后一步，也是与人类关联性最强的一步——研究者采用裂解气相色谱-质谱法在人脑中检测到清晰的苯乙烯纳米塑料。 聚苯乙烯并非止步于血液中，其纳米塑料颗粒可穿透哺乳动物的血脑屏障。在先前的研究中，研究者在路易体痴呆症患者的额叶皮层脑组织中观察到很强的α-突触核蛋白种子活性，同时也发现了强烈的苯乙烯离子痕迹。 这些数据首次测量了纳米塑料可能作为污染物进入人脑组织中，但其浓度与作用还需要更进一步的人体试验进行探究。 神经元α-突触核蛋白和纳米塑料污染物之间的病理相互作用 综上，纳米塑料污染能够促进帕金森病以及痴呆症相关的α-突触核蛋白的聚集。具体来说，阴离子纳米塑料污染物能够进入大脑组织，通过与α-突触核蛋白的两亲和NAC结合域的高亲和相互作用，导致α-突触核蛋白病理学的传播和积聚，进而诱导帕金森等神经性疾病的发生。 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。

舌尖上的微塑料 | 珀金埃尔默助您洞察秋毫最近几年，通过各种新闻，我们越来越多的听到微塑料这个名词。加拿大马吉尔大学发现一个茶包可释放数十亿颗微塑料；环保组织Orb Media在93%的饮用水中发现了微塑料；韩国仁川大学和全球环境NGO绿色和平东亚分部（Greenpeace East Asia）发现90%以上食盐中含有微塑料；奥地利维也纳医科大学发表研究证实了塑料已经进入人类体内。参与研究的志愿者的粪便里发现有塑料，每10克粪便中含有20片微塑料（大小为50至500微米的塑料），据此推测每人每年吃下约7.3万片微塑料。根据现有研究报道这些微粒一般先是进入海洋生物的身体，然后再被人类通过吃海鲜等方式摄入体内。一种刚在马里亚纳海沟新发现的端足类动物，因为体内充满塑料垃圾，被命名为Eurythenes plasticus（塑料钩虾）知识点2004年，发表在《科学》杂志的一篇文章首次提出微塑料的概念。目前学术界对微塑料的尺寸还没有共识，通常认为是粒径小于5毫米的塑料颗粒，它也被科学家形象地比作海洋中的“PM2.5”。塑料污染尤其是微塑料污染已经成为全世界关注的重要问题。2014年6月《联合国环境规划署年鉴》将海洋塑料污染列为近十年最值得关注的十大紧迫环境问题之一。2015年，微塑料污染被列入环境与生态科学研究领域的第二大科学问题，成为与全球气候变化、臭氧耗竭和海洋酸化并列的重大全球环境问题。微塑料的来源主要有两种。其中一种是初生来源。在生产和运输的过程中如果管理和保存不善，原料树脂颗粒可释放到环境中。在个人清洁用品里也会有塑料磨砂颗粒，在使用过程中能够可随着污水处理系统进入环境，成为微塑料；还有一种次生来源，即塑料废弃物在进入海洋环境后，受到风浪和紫外线的影响，逐渐破碎而形成的微小颗粒。我们希望了解这些微塑料在哪？有多少？是什么？从哪来？会对环境和生态健康造成什么样的威胁？过去的数十年中，珀金埃尔默一直致力于开发新的分析设备和检测方法识别和控制各种环境威胁。面对我们几乎肉眼不可见的微塑料威胁，珀金埃尔默同样可以为您提供可靠解决方案，助您见所未见。微塑料傅里叶变换红外光谱/显微成像解决方案无论是南极的冰盖，还是世界最深的海沟，无论是土壤，还是河流，无论是我们吃的水产，还是喝的水̷̷都可能无法逃脱被微塑料污染的机会。面对这些看不到的威胁，您需要可靠、灵活、便利的方法来进行识别。纳米颗粒单颗粒/单细胞ICP-MS解决方案纳米技术在快消品，工业，生物技术和保健品中的应用变得越来越普遍，越来越多的纳米颗粒被排放至环境中，对人类健康有非常大的潜在风险。常规表征手段虽然可以对纳米污染物进行形貌表征，但很难准确定性定量。珀金埃尔默利用多项独有技术，使纳米污染物准确定性定量成为可能，为您打开又一扇科研之门。吸附物质/掺杂物质联用分析方案微塑料成分分析的关键的技术问题之一在于如何原位地对一个高度复杂的混合物体系进行精准分离、定性、定量。如果用独立的热分析、光谱和质谱仪进行分析，一方面需要分别分析样品，无法做到数据同步；另一方面会存在分离不够充分，无法准确定性定量等问题。而借助珀金埃尔默先进的热分析-光谱-色谱-质谱联用技术，可以在获得实时失重信息的同时，利用热性能对复杂组分进行分离，然后对某个温度点逸出的组分再进行分离、定性定量，大大提高结果准确率的同时，实现了原位分析，也提升了实验效率。微观污染物生物毒性分析解决方案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。针对环境微观污染物相关的毒性研究，珀金埃尔默生命科学产品线结合表型筛选、免疫毒性和类器官模型等前沿毒理研究应用，提供涵盖分子-细胞-3D类器官-活体动物的全面解决方案。了解更多应用资料和产品信息，扫描下方二维码，下载珀金埃尔默微观污染物研究解决方案相关资料。

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！

p 　　短短60秒内，全球就能卖出100万个塑料瓶，200万个塑料袋。 /p p 　　人类平均每年制造800万吨塑料废物，然而，这些急速增加的塑料要等1000多年才能降解。等不及降解，它们很快就会碎裂成被称为“微塑料”的微小碎片，无处不在：海平面以下四五公里，极圈的海冰里，瑞士的高山上，水龙头里，鱼类体内，甚至你桌上的啤酒和盐罐里?? /p p 　　现在，它还出现在了人体内。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/40dd7986-7878-483a-944b-afebdd54e8fb.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　科学家观察海水中的微塑料 图据纽约时报 /p p 　　据《纽约时报》报道，正在维也纳举行的欧洲联合胃肠病学周10月22日的学会上发布了一项新研究，该研究首次确认，人体内发现了多达9中不同种类的微塑料。 /p p 　　微塑料对海洋的污染，对动物的危害已经说得不少，但它们对人体有什么危害，又是从哪里来的呢? /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/361c2bd5-6190-4800-930c-995d846a6c6c.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　遭到塑料污染的海洋 图据每日邮报 /p p 　　 strong 研究首次确认微塑料进入人体 /strong /p p 　　“塑料在日常生活中无处不在，人类以太多方式暴露在塑料中，但我个人根本没有想到每个样本都能检测出微塑料。”该研究的第一作者，维也纳医药大学胃肠病学家菲利普· 施沃布尔表示，“研究结果令人震惊。” /p p 　　过去十多年来，微塑料——长度小于0.5毫米的碎片，已经成为环境研究学者的主要忧虑之一。海洋生物学家一直警告海洋微塑料污染的危害，海洋生物体内已检测出高含量微塑料。不只是海洋，陆地水源也被严重污染。去年，全球83%的水龙头样本中检测到微塑料。其中最为严重的是美国，94%的水龙头水样本都被污染。 /p p 　　研究人员早就怀疑，微塑料终会进入人体。 /p p 　　“这是第一个关于人体内微塑料的研究。”施沃布尔及其团队研究人员想确认人体内是否存在任何微塑料。他们从芬兰、意大利、日本、波兰、俄罗斯、英国、奥地利和荷兰8个国家分别选择了一名志愿者。这些年龄33到65岁的志愿者，进行了为期一周的饮食控制，最终提供粪便样本供研究。 /p p 　　结果，8个样本均发现了微塑料，而且多达9种不同种类的微塑料，大小从0.05~0.5毫米不等，比头发丝还小几倍。其中最常见的为聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)——两者皆为塑料瓶和瓶盖的主要成分。 /p p 　　根据这个研究，施沃布尔估计，全球50%的人口体内都有微塑料，不过，这还需要进一步做更大样本的研究进行确认。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/facd36e5-4a7b-4e6f-8d8c-f0ba4f613dc0.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　随处可见的塑料污染 图据美国新闻周刊 /p p 　　 strong 微塑料对人体的危害暂未明确 微塑料进入人体，到底有什么危害呢? /strong /p p 　　海洋里，多达114种水生物种的体内发现了微塑料。研究表明，它们和塑料的遭遇结果往往是致命的。小至浮游生物，大到鲸鱼，都不可避免地吃进了各种塑料。微塑料能进入动物血液，淋巴系统，甚至肝脏，造成肠道甚至生殖系统的损害。 /p p 　　但微塑料是否对人类造成健康威胁，到底造成什么程度的威胁目前尚不明确。 /p p 　　研究人员指出，肠道内的微塑料可能影响消化系统的免疫反应，或帮助有毒化学物和病原体的传播。但鉴于此次研究的样本量小，很难做太多结论。这次实验中发现的微塑料因为体积够大而不太可能造成严重威胁，同时，平均每10克粪便中含20个微塑料颗粒，这种污染浓度相对算低。 /p p 　　不过，据CNN报道，当微塑料进一步分解为更小的微粒后，很可能被人体循环系统吸收，进而进入人体器官。此外，这些塑料在制造过程中可能有一些化学物。“当浓度足够的时候，这些化学物质能伤害甚至杀死细胞。细胞可能会被成功替代，也可能不会，蛋白质及DNA都可能受到伤害。”伦敦国王学院教授弗兰克· 凯里称。 /p p 　　伦敦国王学院环境健康科学家斯蒂芬妮· 怀特也指出，“这些大体积微塑料的更大威胁是，它们是否在人体内留下相关化学污染，并且在人体组织内逐渐累计起来。” /p p strong 　　微塑料污染的来源相当广泛 人体内的这些微塑料到底从哪来的? /strong /p p 　　人类每年平均制造800万吨塑料废物，这些废物从海岸地区进入海洋。在阳光和海浪的共同作用下，这些塑料废物变成小颗粒，污染海洋，进入海洋生物体内。陆地上，微塑料也无处不在。合成纤维衣服上的纤维，尤其是聚酯和丙烯酸，会通过洗衣机排水进入淡水系统。 /p p 　　“绝大多数实验参与者都喝瓶装水，鱼类和海产品的食用也比较普遍。”施沃布尔称，“很可能食物在加工和包装的各个步骤都受到了微塑料污染。” /p p 　　不管是食用已经受了污染的食物，或者无意识吃下食品包装上的微小塑料都可能造成人体内的微塑料污染。一份研究曾预测，经常吃贝类的人每年可吃进1.1万片微塑料。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/a7bd0afb-8949-435a-acd1-de9ec53e5675.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　微塑料被发现进入人体 图据Getty Images /p p 　　“在人体内发现那么多种不同的聚合物，这说明污染来源非常广泛。”伦敦国王学院环境健康科学家斯蒂芬妮· 怀特也表示。此次实验有两名参与者并没有吃海产品，依然检测出微塑料。 /p p 　　“如果人类不改变现状，塑料污染程度会进一步恶化。”施沃布尔强调，人类需要减少塑料制品的使用，提高回收再利用。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/d73036b6-c761-4b9c-b207-8e85ee9e09e6.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　塑料污染问题严重 图据美国新闻周刊 /p p 　　关于塑料的危害强调已久，全球范围的禁塑行动已经在陆续开展，很多国家已经完全禁止使用塑料袋。美国很多城市计划禁止使用塑料吸管及其他一次性塑料制品。今年，欧洲议会还投票禁止在化妆品中使用微塑料。到2025年，欧盟国家一次性塑料瓶的回收率将达到90%。但这种程度的努力，被质疑为杯水车薪。 /p p br/ /p

微塑料在我们的空气、水和土壤中无处不在，存在于生态系统的各个层面。其主要来源于城市灰尘、船舶涂料、个人护理产品、塑料产品、道路标志、合成纺织品和轮胎等，并以不同的形态如：纤维、微粒、颗粒和碎片存在。 近年来，已有研究表明微塑料对人类、动物、植物和环境的健康影响取决于塑料颗粒的大小、浓度、化学性质和相互作用的方式。但由于微塑料尺寸过小和其混合存在的复杂性，传统方法针对这些颗粒的检测往往勉为其难。尤其是降解后的次级微塑料，其尺寸往往小于5μm，传统分子仪器分析方法如傅里叶红外光谱难以有效的对其化学成分进行表征。 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage的出现有效解决了上述受限问题。设备基于光学光热诱导共振（O-PTIR）技术，突破了传统红外光谱衍射极限，空间分辨率可达500 nm，有效解决了基本全尺寸微米和纳米塑料（MNPs）样品的化学成分信息、大小和形态表征问题。 图1 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage原理图 近期，来自美国圣母大学的Kyle Doudrick等人[1]使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage对我们日常生活中时时接触的道路粉尘中的微塑料进行了表征。 道路灰尘含有由轮胎退化产生的微纳米塑料（MNPs），它们由天然橡胶、合成橡胶和尼龙组成合成橡胶用于增强轮胎缓冲和弹性，而尼龙用于轮胎内层。道路灰尘还含有来自燃料添加剂的含氮硝基化合物。作者首先通过传统FTIR光谱来表征大块道路粉尘(图2a黑色谱线)，在1100 cm&minus 1和1750cm&minus 1之间存在广泛的未解跃迁，表明粉尘中存在复杂的混合物质。而粉尘内混杂的微塑料颗粒却因为尺寸问题无法分析。 随后，作者使用采用基于OPTIR技术的mIRage系统，对粒径仅1μm的两个颗粒——颗粒1和颗粒2（图2d和图2e）进行成像分析，可以看到密集的道路尘埃聚集体和单个颗粒，并在1450cm-1和1650cm-1波数处出现强红外光谱吸收峰（图2f）。 图2表明，颗粒1主要由合成橡胶组成，在1451±4 cm&minus 1和1493±4 cm&minus 1处具有主要特征峰，并存在特征吸收在1500 cm&minus 1和1550 cm&minus 1之间的硝基化合物。颗粒2具有尼龙中常见的酰胺I和酰胺II过渡指示峰。同时具有与含硝基化合物如硝基甲烷(1383 m&minus 1和1573cm&minus 1)一致的振动（图2a）。 图2 粉尘内混杂的微塑料颗粒红外成像表征图 最后，作者对图2a中突出显示的单个颗粒1和2进行了分析。图2d、e分别为1450 cm&minus 1和1650cm&minus 1光谱特征的5×5 μm2 OPTIR显微图像。在1450 cm&minus 1和在1650 cm&minus 1处，颗粒1的化学性质与颗粒2不同。综上所示，作者推断出粒子1和粒子2可能分别由橡胶和尼龙组成，体现了OPTIR量化MNPs的能力，有效监测降解过程中发生的化学变化，并表征复杂样品(即道路粉尘)中单个和聚集MNPs的化学特性。这款创新设备有效克服了目前许多产品对MNP表征的限制，即同时量化颗粒丰度和形态的能力，致使mIRage系统成为分析复杂环境中MNPs的有效工具。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage优势： ☛ 可达500 nm左右的空间分辨率 ☛ 基本无需样品前处理，样品即放即测 ☛ 光源“探针”对样品无损伤 ☛ 同时、同位置进行红外和拉曼光谱测试，提供相互佐证的分析结果 ☛ 同时获得样品成分、形貌、大小等信息 样机体验： 为满足国内日益增长的新型红外表征需求，更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务，Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage，为您提供样品测试、样机体验等机会，欢迎各位老师垂询！参考文献： [1]. Kirill Kniazev, Ilia M. Pavlovetc, Shuang Zhang, Junyeol Kim, Robert L. Stevenson, Kyle Doudrick,and Masaru Kuno.Using Infrared Photothermal Heterodyne Imaging to Characterize Micro- and Nanoplastics in Complex Environmental Matrices: Environ. Sci. Technol. 2021, 55, 15891&minus 15899