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海洋污染已成為當(dāng)今世界日益嚴(yán)重的問題，而微塑料又是已知全球海洋中塑料碎片的主要形式，并且在大多數(shù)海水樣本中都可以找到。有研究指出海鮮食材一旦遭遇了塑料污染，人類攝入的塑料化學(xué)物質(zhì)機(jī)會(huì)相應(yīng)增多，從而面臨健康風(fēng)險(xiǎn)。

微塑料是指直徑小于5毫米的塑料碎片，而納米塑料直徑則更小，直徑通常小于0.001毫米。這些塑料可以通過多種方式滲透到自然生態(tài)系統(tǒng)中，包括通過廢水和工業(yè)來(lái)滲透，這些塑料的來(lái)源包括衣物、化妝品、清潔產(chǎn)品和工業(yè)生產(chǎn)。

它們尺寸很小，因而使海洋生物可以輕松地?cái)z取它們，從而使微米和納米塑料進(jìn)入食物鏈。此外，用于處理該材料的某些添加劑，例如阻燃劑和雙酚A，可能導(dǎo)致其毒性更大。最近，由亞利桑那州立大學(xué)的一組研究人員開展的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)在人體組織和器官中檢測(cè)到了微米和納米塑料。

傳統(tǒng)的分析方法通常會(huì)分離單個(gè)顆粒并開展研究，這可能是一個(gè)費(fèi)力且耗時(shí)的過程。因此，隨著對(duì)這些污染物的識(shí)別和分析的關(guān)注增加，需要一種快速而精確的方法來(lái)做到這一點(diǎn)。通過使用掃描電子顯微鏡SEM檢查粒徑及其分布，并使用EDS識(shí)別化學(xué)成分，可以加快分析過程，增進(jìn)對(duì)問題嚴(yán)重性的理解。該COXEM EM-30是這方面的研究和學(xué)習(xí)的最佳工具。EM-30具有精密的工作臺(tái)，能夠自動(dòng)成像和分析大量標(biāo)本的功能，并且占地面積小，是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的緊湊型SEM，適用于環(huán)境和研究實(shí)驗(yàn)室。

圖1.從海水中分離出的塑料微粒，并在Coxem EM-30AXPlus臺(tái)式SEM上成像

為了演示該機(jī)器的功能，進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，從某河道抽取了樣本，然后將這些樣品真空過濾，以消除所有的水，然后再放入SEM中。隨后，利用EDS通過自動(dòng)粒子分析來(lái)識(shí)別和分析單個(gè)粒子，僅用2小時(shí)40分鐘就可以分析435個(gè)2.75 mm²的明場(chǎng)；初步分析后發(fā)現(xiàn)并檢測(cè)了848個(gè)單個(gè)粒子，然后測(cè)量每個(gè)粒子的化學(xué)性質(zhì)和尺寸。

圖2.自動(dòng)特征分析用于掃描，識(shí)別和分類微塑料顆粒

下面的數(shù)據(jù)說(shuō)明，發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)顆粒表面積介于500-5000 μm²，塑料類型為均聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PETE），它廣泛用于生產(chǎn)塑料容器以及服裝纖維領(lǐng)域，樣品中發(fā)現(xiàn)的另一種最普遍的塑料是生物塑料聚乳酸（PLA）。

圖3.按面積劃分的粒度分布

圖4.按聚合物類型分布（由EDS標(biāo)識(shí)）

因此，在分析各種污染物（尤其是微塑料）時(shí)，將SEM與EDS結(jié)合使用可作為極為有效的工具，而通過使用自動(dòng)特征分析可以直接、精確、快速對(duì)水樣品中的塑料微粒進(jìn)行分析并分類。