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微塑料探秘：FT-IR顯微成像分析鑒別海水中的微塑料

發(fā)布時(shí)間：2024-3-19
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　　當(dāng)我們漫步在海邊，腳下柔軟的沙灘、眼前蔚藍(lán)的海水，似乎都為我們描繪出一幅和諧的畫面。

　　但你知道嗎？在這看似寧靜的海洋之下，隱藏著一種新興的環(huán)境污染物——微塑料。

　　微塑料，這個(gè)近年來備受關(guān)注的話題，其直徑小于5mm，甚至有的小于1mm，小得讓我們?nèi)庋垭y以察覺。由于這些塑料垃圾在海洋中不會(huì)生物降解，只能通過物理作用成為形體越來越小的有毒碎片而留存在海洋中，從而成為一項(xiàng)嚴(yán)重污染來源，在破壞、威脅著海洋環(huán)境，更可怕的是它已經(jīng)開始漸漸地進(jìn)入食物鏈, 被海洋生物以及魚蝦類攝取，最終經(jīng)過食物鏈會(huì)被人類食用，嚴(yán)重影響到海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類健康。

　　珀金埃爾默紅外光譜儀和紅外顯微鏡成像系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、快速地識(shí)別出海水中的微塑料顆粒，幫助我們了解污染的真實(shí)情況。
△圖1.Spotlight 400 FT-IR顯微成像系統(tǒng)

　　在遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院的支持下，我們采用了一系列前處理方法，去除有機(jī)質(zhì)。再通過濾膜過濾，然后將帶有樣品的濾膜在空氣中干燥之后得到待測樣品(圖2，左)。
△圖2. 待測樣品(左)；樣品的可見圖像(右)

　　將待測樣品放置到Spotlight™ 400 的載物臺(tái)上，先在可見光下觀察樣品可見圖像(圖2，右)并選取樣品區(qū)域，掃描選定區(qū)域的紅外成像數(shù)據(jù)。從樣品的可見圖像上(圖2，右)可以明顯看出濾膜上分布著不規(guī)則的顆粒，至于哪些是塑料顆粒需要進(jìn)行紅外譜圖分析才能確定。
△圖3. 總平均吸光成像(左)；紅外光譜圖(右)

　　對(duì)選定區(qū)域紅外成像數(shù)據(jù)的掃描，得到總平均吸光度成像(圖3，左)，對(duì)每個(gè)顆粒進(jìn)行紅外譜圖分析(圖3，右)，發(fā)現(xiàn)選定區(qū)域右上角兩個(gè)顆粒的紅外譜圖均為聚苯乙烯的紅外特征吸收，再對(duì)照聚苯乙烯的標(biāo)準(zhǔn)譜圖，可以最終確定該海水樣品中含有聚苯乙烯(Polystyrene)微塑料顆粒。
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微塑料探秘：FT-IR顯微成像分析鑒別海水中的微塑料

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