APP下载

微塑料的检测及其生态环境影响研究进展

2021-09-30郁强朱剑季文华袁致焕刘丽霞

青年文献·理论研究 2021年3期
关键词:生态环境检测

郁强 朱剑 季文华 袁致焕 刘丽霞

【摘要】本文通过分析微塑料检测方式,同时分析微塑料对生态 环境所造成的影响,并制定相应标准,为后期微塑料研究提供理论依据。

【关键词】微塑料;检测;生态环境

微塑料指的是5mm以内的塑料碎片,相比大面积塑料,其可吸入在环境内。大量研究表明,在环境内广泛分布微塑料,其在生物内,可产生较多不良健康效应,但是,目前对于其对人体影响缺少必要证据。

1 微塑料的检测方法

直接观察法

通过肉眼、显微镜提取微塑料,按照颜色、形状等进行分类,可实现微塑料腐蚀程度、颗粒类型鉴定,这一方法不仅经济,且十分简单。但是,仅可检测大尺寸的微塑料,无法实现材料类型的鉴定。除此之外,有研究认为,借助偏振光显微镜,可实现聚乙烯颗粒的有效鉴定。

1.2 SEM

SEM借助聚焦,能够获得较细的高能电子束、试样扫描可激发物理信息,通过接收信息,可获得>500 000倍显示成像。通过分析清晰图像,可看到颗粒表面结构,鉴别表面结构、腐蚀程度等。结合EDS,能够对待测元素组成进行分析,可实现无机颗粒、微塑料的区分,但是高成本设备阻碍了其大面积应用。

FTIR

小尺寸微塑料很难直接观察鉴定,需要借助气压方式。应用,FTIR可识别含碳聚合物,不同的化学键,产生的光谱不同,能够将塑料、无机杂质与有机杂质区分开。对比标准图谱与所得的微塑料样品红外图谱,可获得微塑料成分与含量,可检测微塑料的腐蚀情况。这一方法不会损害样品,检测精准性较小,适用于小尺寸微塑料检测。

1.4 RM

RM属于一种非破坏检测微塑料的方案,通过激光束照射所测样品,不同的分子结构,其产生的散射光频率不同,以此获得独特的光谱。这一方案可确定微塑料材料类型,且分辨率较高,可识别更小尺寸的微塑料。但是,这类方式对微塑料内的添加剂与燃料较为敏感,会对微塑料检测形成影响。

1.5 色谱法

色谱法属于光谱法的替代,借助不同物质在固定相、流动相之间的分配差异,可实现多类物质分离。气相色谱法、液相色谱法一般与质谱联用(GC-MS)联用,结合热分解技术,能够实现微塑料的有效检测,这也被称之为热解析气相色谱技术,属于常用的检测方法之一。

1.5.1 热解析气相色谱法

该方法诞生于2001年,检测期间将样品放置在惰性气体内,加热到一定温度,可分解为小粉猪,借助GC-MS测定质荷比,可实现微塑料材料种类的判断。这一监测方法应用,不需要添加有机物,且无机物杂质不会对结果产生干扰。但是,这类检测方式会对样品产生破坏,经过检测微塑料被完全分解,无法开展其他的监测。

1.5.2 液相色谱法

这一方式是借助各类塑料之前的溶解度,选择合适的溶剂,对不同聚合物进行溶解。但是这类方式在微塑料鉴定内的相关报道,需要深入探索。

1.5.3 核磁共振法

这一方法经济、快速且有效,检测流程简单,与FTIR、RM 和热解析气相色谱法对比,这一方法应用优势在于,不会受到待测微塑料储存大小的影响,检测需要放在氘代溶剂中进行。

2 微塑料对生态环境的影响

2.1 聚合物单体、添加剂和吸附化学物对生物体的影响

塑料内包含有害单体、添加剂等,这类单体与添加剂能够改善塑料的特性,比如:在塑料生产期间,双酚A能够合成聚碳酸酯塑料和环氧树脂,其具备显著的抗氧化与可塑性特点。有毒单体、污染物微塑料被生物摄入之后,化学物质会被释放,对生物产生有害租用,影响人类健康。例如塑化剂邻苯二甲酸酯,会导致性发育异常,或者是出血缺陷;双酚A会对内分泌系统产生干扰,影响机体生长发育。一项挪威海鸟研究认为,微塑料摄入对持久性有机污染物积蓄不会产生任何的影响,其可能与微塑料吸附的化学物质含量引发。迄今为止,大量证据证明,微塑料可实现污染物的有效吸附,但是微塑料吸附物对生物体造成影响的相关报道并不多,该方向研究重要性显著。

2.2 附着于微塑料的微生物对生物体健康的影响

微塑料不仅可实现有害物质以外的吸附,还可携带各类微生物。有研究认为,在东太平洋内收集的塑料碎片,检测出了珊瑚病原体。在北大海洋收集的微塑料内,检测出副溶血性的弧菌。在微生物传播上,微塑料可提供适宜环境,可实现微生物保护,以抵抗外界的不利因素,如:温度、紫外线等。基于此,借助微塑料的保护作用,分析其在环境内的迁移特性,微生物可实现远距离传播。

2.3 微塑料对生物体的影响方式

有研究认为,人类通过空气途径接触到的合成纤维高于食用贻贝摄取合成纤维。人类吸入塑料主要是因微塑料内吸附着大量的有害化学物、致病菌与寄生虫等,对机体健康产生不良影响。高洪影,申河清等问卷调查显示,3D打印机46名工人中57.0%受访者每周工作时间超40h,工人接触的打印材料包含聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和尼龙等人工合成高分子材料。叶李嘉,吴南翔等随访26万纺织厂女工,发现暴露合成纤维20年以上,为胃癌发生的主要危险因素。

结束语

综上所述,细信息技术加速了自动化检测设备的发展,在环境微塑料分析内,微塑料识别与检测为其提供了更多的可能。当前就微塑料对人类毒理学、流行病学研究缺乏,对人类健康风险评估、毒性效应机制研究,还不够深入,未来需要加大研究力度,为部门、机构制定相应的法律法规,以为环境保护提供指导,保证人们的生活安全、生产安全。

参考文献:

[1]陈璇,章家恩,危晖.环境微塑料的迁移转化及生态毒理学研究进展[J/OL].生態毒理学报:1-21.

[2]高洪影,申河清.环境样品中塑料颗粒检测技术研究进展[J/OL].中国公共卫生:1-7.

[3]叶李嘉,吴南翔.微塑料的检测及其生态环境影响研究进展[J].环境与职业医学,2019,36(12):1161-1167+1174.

猜你喜欢

生态环境检测
“平移”检测题
必修二 Modules 1—6综合检测题
必修二 Modules 1—6综合检测题
“整式的加减”检测题
“整式”检测题
产权视角下的西宁特钢企业环境风险评价与控制
自然资源资产离任审计评价体系研究
对媒体融合生态环境中出版教育的思考
我国对外贸易促进经济发展的研究
如何强化我国生态环境监察工作