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海洋微塑料難以發覺? 檢測儀器應對有方

儀表產業 2019年12月07日 09:07:18 來源:化工儀器網人氣:15841
  【儀表網 儀表產業】塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。自塑料誕生以來,人類使用塑料的歷史已有百余年,小到生活購物,大到工業生產,塑料可謂是無處不在。然而,在享受塑料給我們的生產、生活帶來諸多便利的同時,大量廢棄塑料引發的“白色污染”給環境造成了不小的壓力。
 
  在生活中,處理那些肉眼可見的垃圾一般都是采用焚燒、填埋、微生物降解的方式。但是,據不完全統計,除去這些被處理的垃圾,每年還有超過800萬噸的塑料被丟棄在海洋中。而這些進入海洋中的垃圾經過大自然的分解后會分散成為無數的塑料微粒。美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)將塑料微粒定義為直徑小于5毫米的塑料塊。這些肉眼難以發覺的塑料微粒在海水中不斷積累,并隨著生態圈漂流循環進入生物體內,影響生態系統的穩定。此外,這些微塑料還會通過食物鏈傳播流入人類的餐桌,給人體造成潛在的威脅。因此,對海洋微塑料進行及時管控迫在眉睫。
 
  事實上,全球海洋環境領域的科學家們早就對微塑料進行了深入的研究并在不斷探索中積累了豐富的經驗。目前,常規的海洋微塑料的檢測分析一般是在實驗室內借助于先進的儀器設備進行的。例如,近日美國加州大學圣地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所生物海洋學家詹妮弗·布蘭登研究團隊在研究海水中的微塑料時,采用了孔徑只有5微米的聚碳酸酯過濾器過濾海水,并使用特殊的熒光顯微鏡來觀察。檢測分析得知,每立方米海水中的塑料微粒數量高達830萬顆,是之前測量數據的幾萬倍甚至上百萬倍,結果令人瞠目結舌。
 
  除了聚碳酸酯過濾器和熒光顯微鏡可以“捕捉”海水中的微塑料,珀金埃爾默公司生產的紅外顯微鏡成像系統也可以對微塑料進行檢測和鑒別。檢測流程為:采集的海水樣品經過一系列前處理去除有機質,再用過濾膜過濾并在空氣中進行干燥得到待測樣品,然后利用紅外顯微鏡成像系統選取樣品區域并進行掃描,再對掃描得到的紅外成像數據進行紅外譜圖分析,并對照塑料成分的標準譜圖,即可得出海水樣品中含有的微塑料情況。
 
  上述檢測流程是海水樣品檢測的常規操作方式。為了縮短檢測周期,節省人力物力,安捷倫公司研發生產出了焦平面紅外成像系統,該項技術可以將一周時間才能完成的檢測任務縮短至一小時,提高了實驗操作效率。此外,傳統的微塑料檢測多集中于定性、定量的研究,操作過程繁雜,統計量大。為解決這些問題,安捷倫與丹麥奧爾堡大學Jes Vollertsen團隊合作研發了一款MPhunter軟件。該款軟件可以對微塑料進行全自動的定性定量的分析,得到每個顆粒物的尺寸、體積等信息,方便快捷。
 
  得益于科學技術的進步,塑料垃圾的治理工作正在緊鑼密鼓地進行中。一百多年以前,人們利用科學技術從煤焦油中提煉并合成了塑料,從此塑料被廣泛運用在各行各業。時至今日,當初的“香餑餑”——塑料,卻成為了環保領域的“敵人”,人們對塑料的口誅筆伐也從未間斷。那么,塑料本身真的“有罪”嗎?其實,合理利用并處理廢氣塑料并不會造成“白色污染”以及海洋微塑料污染等問題,這些問題產生的本質還在于人類的濫用亂丟。再來反觀科技本身,它對于經濟發展,社會進步的意義不言而喻,沒有科技的存在,或許我們人類還處于蒙昧無知的狀態。而對于科技的不合理使用造成的危害,我們人類得負全責。
 
  綜上,只有利用好科技的有利面,規避科技的負面,我們人類才能夠真正體會到科技創造的美好生活。
 
  資料來源參考:百科、科技日報、珀金埃爾默企業管理(上海)有限公司、安捷倫
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