安捷倫：這碗塑料湯，我們不干！
塑料因成本低廉、特性豐富而備受歡迎，成為近幾十年來使用最廣泛的材料之一，但隨之而來“微塑料（MP）污染”問題也日益突出，嚴重威脅生態(tài)環(huán)境健康。美國明尼蘇達大學(xué)公共健康學(xué)院 2017 年 9 月發(fā)布的一項研究報告顯示，美國超過 94% 的自來水被檢出含有塑料微粒；在歐洲，這個數(shù)字是 72%。
一個恐怖的事實是，我們周圍的水中很可能充斥著看不見的塑料顆粒！怎么辦？干了這碗塑料湯？No No No…
中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所李連禎、駱永明等最近在 Nature Sustainability 雜志上發(fā)表的研究結(jié)果顯示，亞微米級甚至是微米級的塑料顆�？梢源┩感←満蜕烁颠M入植物體，并能在蒸騰拉力的作用下通過導(dǎo)管系統(tǒng)隨水流和營養(yǎng)流進入作物可食用部位，否定了科學(xué)界先前“微塑料不可能存在于在日常食用的蔬菜和農(nóng)作物中”的普遍觀點。
這么看來，這碗塑料湯可能要變成塑料粥了。
研究人員在努力開發(fā)更為簡便、直接的檢測方法，對 MP 定量和表征，以便了解、研究、控制這一威脅。近十年來，微塑料的相關(guān)研究呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，對檢測微塑料的形貌、組成、濃度等信息的方法要求越來越高。由于 5 μm 以下的 MP 有可能越過生物屏障，穿透組織并在器官中積累，因此，對 5 μm 以下的 MP 的信息需求更為迫切。
迫切的檢測需求激發(fā)了研究人員的思路…
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）憑借分析元素的靈敏度高、檢出限低、可分析的元素種類多等優(yōu)勢，常常被用在檢測 ppt 到 ppm 級含量的樣品當(dāng)中。
單顆粒模式下運行的 ICP-MS (spICP-MS) 已經(jīng)被大量應(yīng)用在檢測金屬納米顆粒物的研究之中，為研究人員同時提供相應(yīng)的化學(xué)成分，顆粒尺寸和尺寸分布（等效球體直徑），顆粒質(zhì)量濃度和顆粒數(shù)密度等信息。
在使用 ICP-MS 分析碳元素時，由于碳離子化效率較低，背景干擾較大，因此很少會被應(yīng)用。但是在 spICP-MS 模式中，儀器的駐留時間會設(shè)定地較低（0.1 毫秒），降低了每一個時間窗口內(nèi)的背景信號值，但保留了待測元素的信號強度，從而增強了信噪比，使得分析較低粒徑的含碳顆粒物成為可能。
正是這個原因，spICP-MS 也被研究人員嘗試應(yīng)用到分析微塑料當(dāng)中。
Eduardo Bolea-Fernandez 等在 2019 年底發(fā)表論文闡述了應(yīng)用 spICP-MS 模式分析對聚苯乙烯（PS）塑料微球進行定量分析（顆粒物濃度，質(zhì)量濃度和粒徑分布）的方案[3]，作者通過 spICP-MS 模式監(jiān)測碳（13C）含量來開發(fā)分析方法：
首先，比較了分別依靠碳和鈥元素檢測到的摻雜鑭系元素的 2.5 μm PS微球的數(shù)量，驗證了方法可以準確定量顆粒物濃度和粒徑分布，并且可以計算顆粒物質(zhì)量濃度。
之后，盡管與 13C 的背景有較大的重疊，作者驗證了這個新方法可以用來分析 1 μm PS 微球。而且，在分析的 2.5 μm 和 1 μm 的 PS 微球中，最頻信號強度之間的比率與計算的理論比率非常吻合。
這些結(jié)果表明了在研究領(lǐng)域，應(yīng)用 spICP-MS 方法表征球體微塑料的顆粒數(shù)濃度、質(zhì)量濃度和尺寸分布的技術(shù)可行性。如果應(yīng)用該方法對環(huán)境水體的微塑料檢測，定量和大小表征，仍需要進一步研究優(yōu)化方法。
盡管以上方法還停留在實驗室研究階段，而對于建立一套有效的環(huán)境水體中微塑料全面監(jiān)測方法，甚至是治理微塑料污染，我們能做的仍然非常有限。
不過我們也不應(yīng)該因此感到絕望，可以看到的是，政府正在逐漸完善微塑料監(jiān)測法規(guī)和標準，社會愈加重視塑料制品造成的生態(tài)環(huán)境危害，研究人員也正在開發(fā)監(jiān)測和治理方法…這碗塑料湯，我們不干！
(責(zé)任編輯：金利儀器lyh)
