微塑料检测方法的研究
塑料以优异的耐酸、耐碱、耐磨、透明以及化学稳定等性能，被广泛的应用在人类社会生活中。受其自身结构和性质影响，塑料在自然环境中难以降解，在长时间的腐蚀、氧化、风化等物理、化学或生物作用下，塑料被分解为微米或纳米级别的纤维、薄膜、颗粒等。这些微小的颗粒疏水性好、比表面积高，因此表面易吸附环境中有毒有害物质，甚至可能在食物链中传播和富集，并危害生态系统，产生的环境污染与毒害问题受到社会的广泛关注。本文基于拉曼光谱、红外光谱以及基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)建立了海洋生物、茶包浸出液及土壤中微塑料的检测方法。所取得的成果如下: (1)建立了一种基于光谱法对双壳类海洋生物中聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等六种微塑料的检测方法。探究了不同消解试剂的消解效率及对微塑料的影响，其中使用氢氧化钾在40℃下消解36h是双壳类海洋生物的最佳消解方法。另通过对比不同滤膜对过滤及光谱检测的影响，确定了经济且对光谱检测影响小的混合纤维素过滤膜为最佳选择。此外，探索了不同情况下微塑料的检测方法，微塑料粒径大且样品量少的情况下使用显微红外ATR模式、成像模式和显微拉曼单点检测模式进行检测(可满足粒径75μm以上颗粒的检测)，对微塑料粒径小但样品量少的情况下使用显微拉曼单点检测模式进行测试(可满足粒径15μm以上颗粒的检测)，对粒径更小或样品量大的情况下使用显微拉曼或显微红外的成像模式进行检测(可满足粒径1μm以上颗粒的测试)。 (2)建立了一种基于浊点萃取结合基质辅助激光解析电离飞行时间质谱检测茶包浸出液中微塑料的方法。通过对影响微塑料电离的样品制备方法、基质选择和仪器的激光能量等条件的优化，开发了适用于PET、PLA和PA三种茶包浸出液中微塑料的MALDI-TOFMS检测方法，并通过扫描电镜辅助，对微塑料的粒径和数量进行了分析。此外，还根据该方法发现了PET茶包中释放了大量的微塑料颗粒。 (3)通过对比水、饱和氯化钠和饱和氯化钙三种溶液，建立了一种基于使用饱和氯化钙密度分离试剂结合傅里叶变换红外光谱仪检测土壤中防尘网微塑料的方法。并根据该方法分析了大兴区内防尘网微塑料的数量，验证了防尘网铺设时间越长，微塑料污染越严重。
微塑料;红外光谱;拉曼光谱;MALDI-TOFMS检测方法
北京化工大学
硕士
化学
杜振霞
2021
中文
O657.3
2021-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）