[发明专利]一种基于热胀冷缩特性量化微塑料的荧光染色方法

说明书

本发明公开了一种微塑料的荧光染色标记方法，其特征在于：采用基于热胀冷缩特性的物理方法对微塑料实施荧光染色标记。本发明还提供一种量化微塑料的荧光染色标记方法，其特征在于：包括以下步骤：制备染液溶液的步骤、微塑料粉末的着色步骤、抽滤步骤、计算微塑料粉末的回收率的步骤。本发明利用塑料的热胀冷缩特性，使其被荧光染料标记，从而使微塑料更容易快速的被识别，即，基于塑料本身的热胀冷缩特性，使塑料在加热的状态下受热膨胀此时加入染料以便于其进入塑料内部，加热一定时间后，迅速冷却，塑料由于受冷收缩，把染料锁住在塑料内部，从而使塑料被荧光染料标记。

技术领域

本发明涉及一种基于热胀冷缩特性量化微塑料的荧光染色方法。

背景技术

作为水生环境中的重要污染物，微塑料(＜5毫米)越来越受到全球关注。微塑料由于颗粒小、比表面积大，使其易吸附各种有机污染物、金属元素甚至致病菌等，吸附在微塑料上的污染物和微塑料含有的添加剂会对海洋生物产生复合毒性效应，造成海洋生物的摄食效率降低、受伤甚至死亡。海洋生物及近海生物误食这些与低营养级生物具有类似密度和大小的微塑料，还会造成这些海洋生物消化道堵塞、引起伪饱腹感。吸附着各种污染物的微塑料，通过食物链的富集与传递，对整个生态系统产生影响，甚至最终会影响人类身体健康。世界各国越来越重视微塑料的危害，而我国的微塑料调查与研究还处于起步阶段，公众对微塑料污染现状及其危害认知程度较低，对于微塑料污染造成的生态效应也缺乏了解。

据报道，全球每年生产的塑料超过3亿吨，其中约有10％的塑料会进入海洋。有调查显示，我国每年排入到海洋的塑料垃圾碎片重量在132万吨至353万吨之间，中国被认为是最大的塑料制品生产和消费国之一，海洋生态系统受微塑料污染严重。由于废物管理制度执行力度不够且塑料制品回收率低，废弃塑料有多种途径流入海洋。洗涤衣物的水中含有的纤维，护肤品、洗涤剂含有的微塑料颗粒，这些都会随着废水流入河流和海洋。人类在海滩上随意丢弃的塑料垃圾，水产业中塑料渔具的使用及其磨损老化，塑料制品加工、海事运输等过程也都会导致塑料颗粒留在海滩上或汇入海洋，这些塑料垃圾经过物理、化学作用逐渐发生破碎或光降解，破裂成不同形状的微塑料。悬浮在海面的微塑料随着洋流流动扩散范围越来越广，也有微塑料随着洋流进入了沿海滩涂。

微塑料由于其对海洋生物和对人类的威胁而构成了重大的环境问题。为了更深入了解微塑料对环境的影响状况，微塑料的识别是最迫切需要解决的问题。目前环境中微塑料的鉴定方法普遍用荧光染色法来辅助识别，但这对染料的选择和被染的微塑料类型都具有一定的局限性，且染色方法过程具有繁琐、耗时长等不足。例如，利用尼罗红染色可以快速识别微塑料，该方法是基于染料与微塑料表面接触的过程中染料分子结合在微塑料表面，从而使微塑料被荧光标记，但该方法对尼罗红染料的前期处理较复杂且对所染色的微塑料类型也具有一定的局限性(不适用于聚氯乙烯，聚酰胺和聚酯)。

本发明利用塑料的热胀冷缩特性，使其被荧光染料标记，从而使微塑料更容易快速的被识别，为微塑料研究进一步发展提供了一种可靠的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微塑料的荧光染色标记方法，其特征在于：采用基于热胀冷缩特性的物理方法对微塑料实施荧光染色标记。

本发明所述的微塑料的荧光染色标记方法，其特征在于：包括以下步骤：将微塑料在水和DMSO(体积比1∶9至9∶1，任意比例混溶)混合溶液中加热的状态下受热膨胀；在混合溶液中加入染料溶液以便于其进入微塑料内部，加热规定时间后，迅速在冰水混合溶液中冷却5min后取出，使得染料锁住在塑料内部，从而使微塑料被荧光染料标记。

本发明所述的微塑料的荧光染色标记方法，其特征在于：所述微塑料包括聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)四种塑料粉末中至少一种以上。

本发明所述的微塑料的荧光染色标记方法，其特征在于：所述混合溶液的加热温度选自25℃～75℃中任意温度范围。