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水环境中微塑料(Microplastics, MPs)的分析是当前环境监测领域复杂、发展z快的方向之一。微塑料通常定义为粒径小于5毫米的塑料颗粒,而当前技术已能检测至微米级(1μm)甚至纳米级。
根据目标粒径和检测目的(定性、定量、计数),选择不同技术:
1. 显微红外光谱法 (μ-FTIR)
适用粒径:> 20-50 μm(取决于焦平面阵列探测器FPA的像素大小)。
原理:利用红外光照射颗粒,获取指纹图谱,与标准库比对鉴定聚合物类型。
优势:
技术成熟,标准库丰富。
2025新标推荐:中国团体标准 T/SSESB 15-2025 和水利行业标准 SL/T 850-2025 均将其作为地表水、地下水检测的核心方法。
可自动成像,一次性扫描整个滤膜,统计颗粒数量、大小、形状和材质。
局限:受衍射极限限制,难以检测<10μm的颗粒;黑色颗粒(含炭黑)吸光严重,难检测。
2. 显微拉曼光谱法 (μ-Raman)
适用粒径:> 1 μm(分辨率更高,可达亚微米级)。
原理:基于拉曼散射效应,提供分子振动信息。
优势:
高分辨率:是检测1-20μm微小颗粒的首选方法(水利部SL/T 850-2025推荐用于地表水微细颗粒)。
不受水干扰:可直接检测含水样品。
黑颗粒检测:对含炭黑的塑料颗粒(如轮胎磨损颗粒)有独特优势(虽然荧光可能干扰,但可通过淬灭技术解决)。
局限:分析速度较慢(点扫描模式),易受荧光干扰,设备昂贵。
新技术:激光红外成像 (Laser IR Imaging) 和 拉曼成像 (Raman Imaging) 可实现快速面扫描,大幅提升效率(农业行业标准 SC/T 9452-2025 采用此法)。
3. 热裂解-气相色谱质谱联用 (Py-GC/MS)
适用粒径:所有粒径(包括纳米塑料,无需显微镜观察)。
原理:将滤膜上的所有颗粒直接高温裂解,产生特征单体碎片,通过GC/MS定性和绝对质量定量。
优势:
化学定量金标准:直接给出每种塑料的质量浓度 (μg/L),而非颗粒数。
无视形态:不受颗粒形状、颜色、老化程度影响。
z新标准:团体标准 T/IMAS 121-2026(2026年2月实施)明确规定使用此法测定饮用水中6种主要微塑料(PMMA, PP, PVC, PET, PE, PS)的质量浓度。
局限:破坏性测试,无法获得颗粒形貌、粒径分布和数量信息;无法区分混合颗粒中的单一颗粒特征。
4. 扫描电镜-能谱联用 (SEM-EDS)
作用:辅助手段。观察表面微观形貌(判断风化程度),通过元素分析(如检出Cl提示PVC,检出N提示PA)辅助鉴别,但不能单独作为定性依据。
来源:网络
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