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微塑料(Microplastics)是指粒径小于5毫米的塑料颗粒或纤维,广泛存在于水体、土壤、空气及生物体内。根据来源不同,微塑料可分为原生微塑料(如化妆品中的磨砂颗粒)和次生微塑料(由大块塑料降解形成)。近年来,随着全球塑料污染的加剧,微塑料因其持久性、生物累积性和潜在毒性,已成为环境科学与公共卫生领域的研究热点。检测技术的精准性和标准化对评估污染程度、制定管控政策具有重要意义。
微塑料检测技术主要应用于以下场景:
微塑料种类鉴别 通过物理化学特性区分聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等常见塑料类型。需结合形态学观察(颜色、形状)与化学成分分析。
浓度定量分析 测定单位质量或体积样本中的微塑料数量(个/kg或个/m³),反映污染水平。需注意避免采样过程中的人为污染。
粒径分布统计 基于显微测量或激光衍射技术,分析微塑料的粒径范围及占比,评估其环境迁移能力与生物摄入风险。
表面特性评估 检测微塑料表面的添加剂(如增塑剂、阻燃剂)及吸附污染物(如重金属、有机污染物),揭示复合污染效应。
ISO 24187:2022 Principles for the analysis of microplastics present in the environment 国际标准化组织发布的微塑料分析通用原则,涵盖采样、前处理及数据报告要求。
GB/T 40178-2021 水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法 中国国家标准,规范水体样本的微塑料红外光谱检测流程。
EPA 600/R-22/029 Laboratory Methods for the Analysis of Microplastics in the Environment 美国环保署技术指南,提供从采样到仪器分析的全链条方法建议。
JIS K 3850-3:2020 Air quality - Determination of microplastics - Part 3: Thermal analysis methods 日本工业标准,聚焦热分析技术在空气微塑料检测中的应用。
显微红外光谱法(μ-FTIR)
热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)
拉曼光谱法
流式成像系统
当前微塑料检测面临的主要瓶颈包括:
未来发展方向聚焦于:
微塑料检测技术的进步为环境风险评估与污染治理提供了科学支撑。随着国际标准的完善与多技术联用方案的推广,检测体系将朝着更高精度、更快通量和更低成本的方向发展。然而,彻底解决微塑料污染仍需从源头减少塑料使用,推动循环经济模式的全面落地。