尺寸在幾微米到幾毫米左右的微小塑料稱為微塑料。微塑料已成為影響海洋環境問題的全球性課題,可能對沿海和海洋生態系統以及人類健康產生不良影響。微塑料分為初級微塑料,比如工業用研磨劑等塑料珠,次級微塑料,比如塑料產品因太陽紫外線引起的劣化和物理磨損而碎裂變小的微塑料。微塑料的研究包括主要成分分析、原料中添加劑分析、從自然界吸附的疏水性有機化合物等。前瞻性的研究微塑料,對未來環境保護非常必要。島津公司使用不同分析儀器,深入開展了微塑料研究。
分析方法
我們使用可定性分析的儀器確定微塑料(MPs)的種類,可定量分析的儀器確定數量、含量等,還分析粘附在微塑料表面的化學物質。
下面是使用FTIR分析在海灘上收集的漁網和從回收工廠獲得的漁網的例子。
從紅外光譜中發現,聚乙烯,聚丙烯和聚酰胺經常用作漁網的材料。因為這些材料重量輕,漂浮在海中,易于到達海灘,易于作為海洋廢物收集。
圖1 在固定海灘收集的漁網
圖2 定性結果:聚乙烯,聚丙烯
圖3 從回收工廠獲得的漁網
圖4 定性結果:聚乙烯,聚丙烯,聚酰胺
在諸如微塑料的海洋廢物的分析中,存在樣品數量大,需要簡單和快速測量的要求。 FTIR可以快速確定其主要成分,它可以表征有機成分和部分無機成分。
下面是使用紅外顯微鏡對次級微塑料進行透射分析的例子。
制備了模仿海洋和河流中的次級微塑料的樣品。首先,使用聚四乙烯(PTFE)濾紙抽濾,然后收集分散在水中的微塑料用于分析,結果如圖1所示。另外,圖2展示了圖1中的區域(a)至(c)中的典型紅外光譜。 該微塑料被鑒定為聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
圖1(a):PE的分布
圖1(b):PP的分布
圖1(c):PET的分布
圖2:圖1(a)~(c)區域內的典型紅外光譜
圖3:濾紙上的微塑料
紅外顯微鏡可以對濾紙上收集的微塑料進行分析,即使是微小樣品也可以進行高靈敏度測試,使用標準譜庫可以對微塑料進行成分定性分析。