中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

背景概述

在過(guò)去的幾十年中，塑料垃圾已成為危害全球海洋環(huán)境的主要污染物。微塑料是指小于5毫米的塑料垃圾，它也是海洋垃圾的最常見(jiàn)形式。

微塑料既包括珠粒和纖維類的小型成品（即：初級(jí)微塑料），也包括通過(guò)化學(xué)、物理和生物過(guò)程相結(jié)合而使較大的塑料件碎裂而產(chǎn)生的產(chǎn)品，如碎片、泡沫和薄膜（即：次級(jí)微塑料）。

在沿海環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的高生物生產(chǎn)力和豐富的生態(tài)系統(tǒng)表明，與公海相比，沿海地區(qū)與微塑料的生物相互作用更為頻繁。雖然在河口和沿海水域，塑料集聚的可能性更大，但在這些地區(qū)，針對(duì)微塑料的研究并不多。

通常，人們會(huì)通過(guò)目視檢查方式從現(xiàn)場(chǎng)采集的樣品中分離出微塑料，但這可能會(huì)導(dǎo)致塑料碎片的意外排除和微塑料的錯(cuò)誤分類。由于微塑料可通過(guò)聚合物鑒定來(lái)確認(rèn)其類型，所以光譜學(xué)方法至關(guān)重要。

聚合物以及塑料通常會(huì)發(fā)出很強(qiáng)的拉曼信號(hào)。在圖1中可以看到用1064 nm激發(fā)測(cè)量的大塊聚乙烯和聚丙烯材料的拉曼光譜，因而可根據(jù)它們的光譜特征清楚地區(qū)分塑料。

拉曼光譜儀比FTIR系統(tǒng)具有更高的便攜性，因此可以在樣品制備位置使用便攜式拉曼分析。在本文中，將探索利用便攜式拉曼顯微鏡來(lái)鑒定從地表河口水中回收的微塑料。

圖1  聚丙烯（藍(lán)色）和聚乙烯（紅色）的拉曼光譜

實(shí)驗(yàn)部分

通過(guò)使用裝有流量計(jì)的環(huán)形浮游生物網(wǎng)進(jìn)行5分鐘的拖曳，從美國(guó)特拉華灣的地表水中收集水樣，然后將七個(gè)樣品轉(zhuǎn)移到玻璃罐中，并用4％甲醛固定。

將總樣品在不銹鋼篩網(wǎng)（5000、1000和300μm）上進(jìn)行大小分級(jí)，將樣品在90°C干燥過(guò)夜后，采用濕式過(guò)氧化物氧化和密度分離工藝；隨后，將微塑料收集到200μm的篩網(wǎng)上，并在鋁箔中折疊以干燥。

在層流通風(fēng)櫥中使用立體顯微鏡在手動(dòng)顯微鏡下對(duì)這些樣品中的微塑料進(jìn)行測(cè)試，并為每塊塑料分配塑料類型（例如珠、碎片、泡沫、纖維、橡膠、薄膜）。使用拉曼光譜法進(jìn)行塑料鑒定，然后進(jìn)行分類。對(duì)于所有的測(cè)量，使用Raman®EX便攜式拉曼系統(tǒng)（圖2），設(shè)備主要參數(shù)如下所示：

圖2  便攜式拉曼光譜測(cè)試系統(tǒng)

BWID ®軟件用于針對(duì)塑料光譜的參考庫(kù)中的塑料微粒的識(shí)別。根據(jù)NIST 2244拉曼強(qiáng)度校正標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光譜進(jìn)行強(qiáng)度校正，但是沒(méi)有對(duì)光譜進(jìn)行任何其他預(yù)處理。

結(jié)果分析

i-Raman EX系統(tǒng)可用于分析不同大小和類型的多種微塑料樣品。圖3a顯示了一個(gè)大的藍(lán)色微塑料碎片的照片，該碎片的直徑約為4.5毫米，這為微塑料的顆粒的尺寸范圍的較高端。

圖3.（a）藍(lán)色小塑料碎片（用于硬幣對(duì)比）和（b）從樣品獲得的拉曼光譜

由于顆粒的形狀不規(guī)則，樣品可能是次生的微塑性材料，從藍(lán)色碎片中收集的拉曼光譜如圖3b所示。BWID軟件使用計(jì)算出的命中質(zhì)量指數(shù)（HQI）將未知樣品的采集光譜與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較。

HQI是一個(gè)相關(guān)系數(shù)，用于查看樣本光譜與參考光譜的相似程度。光譜庫(kù)搜索結(jié)果的排名從HQI為0（最差匹配）到HQI為100（最匹配）。BWID將圖3a中的藍(lán)色片段與聚乙烯（PE）的參考光譜相匹配，計(jì)算出的HQI為95.7（圖4），顯示出很強(qiáng)的匹配性。

圖4.聚乙烯的BWID匹配結(jié)果：紅色光譜是從圖3中獲得的樣品光譜，藍(lán)色光譜是聚乙烯的參考光譜。

圖5a展示了從一個(gè)小的球形珠子收集的拉曼光譜（顯微鏡圖片如5b所示）。該珠子可能是主要的微塑料，BWID使光譜與HQI為98.2的聚苯乙烯參考光譜相匹配。

圖5.（a）從（b）聚苯乙烯珠粒中收集的聚苯乙烯拉曼光譜

纖維是微塑料顆粒的重要組成部分，在生產(chǎn)過(guò)程中，它們可能會(huì)從合成服裝和其他塑料紡織品中脫落，它們也可能在日常家庭維護(hù)期間通過(guò)污水流失，該材料同樣也可以利用拉曼光譜檢測(cè)。

結(jié)束語(yǔ)

微塑料的存在對(duì)我們的環(huán)境構(gòu)成了迫在眉睫的威脅，因此對(duì)海洋環(huán)境中微塑料的可靠表征將是未來(lái)幾年的關(guān)鍵研究課題。

拉曼顯微鏡作為一種有效的工具，可從組分出發(fā)明確地鑒定這些微塑料。為了減輕塑料中使用的染料發(fā)出的熒光，通常使用近紅外激發(fā)至關(guān)重要。

（主要參考：B&W Tek）