[发明专利]定量测定水环境中微塑料的方法

说明书

一种定量测定水环境中微塑料的方法，该方法包括用富集膜对定容环境水样进行过滤，使微塑料颗粒被截留富集在膜上，纳塑料进入到滤液中；将富集了微塑料的富集膜经过冷冻、研磨后加入蒸馏水定容混合，干燥后测试，即完成了所述定量测定水环境中微塑料的方法。本发明首次提出将微塑料与纳塑料分开测定，实现了μg/L水平的微塑料(1μm)分离和定量测定，并成功应用于实际水样中；本发明灵敏度较高、富集倍数高、前处理过程绿色环保、操作简便。

技术领域

本发明涉及环境分析化学领域，尤其涉及一种定量测定水环境中微塑料的方法。

背景技术

塑料，由于其优良的物理化学性质，已广泛应用到工业生产以及日常生活中。在生产、使用以及回收过程中，有大量的塑料会进入到环境中。进入到环境中的塑料垃圾会在太阳辐射、机械磨损以及生物降解等作用下形成1μm-5mm的塑料颗粒(微塑料)。另外，一些洗涤剂、生活护肤品和工业原料等产品中也含有大量人为添加的微塑料，它们也可能在制备、运输以及使用过程中被排放到环境中。

近年来，微塑料作为一种新型污染物，其环境风险和毒性效应受到了国内外学者的共同关注。毒理实验表明，微塑料能被无脊椎动物摄入体内，影响其生长繁殖，更为严重的是，其易在生物体内富集，从而进入食物链，造成在食物链中的传递。另外，微塑料易吸附有机氯化合物、多环芳烃、金属离子等，从而造成复合毒性。并且，微塑料的毒性效应与其浓度水平和粒径大小密切相关。因此，对于微塑料的定性定量分析是研究其污染水平和毒性效应的前提。

微塑料的定性定量方法主要有目检法，拉曼光谱法，傅里叶变换红外光谱法和热裂解-气相色谱质谱法(Py-GC/MS)等。目检法仅能分离粒径2-5mm的微塑料颗粒，而且结果的重现性、准确性均有待提高；拉曼光谱与傅里叶变换红外光谱仅能定性测定微塑料。Py-GC/MS具有高灵敏度和低检出限，而且可以定性定量测定微塑料。但是由于环境中微塑料的浓度低于仪器的检出限以及其毒性效应与粒径大小有关，因此微塑料的分离富集工作十分重要。

目前微塑料的分离富集方法主要有浮选、过滤、静电分离、磁固相分离。浮选法是利用浮选液与微塑料的密度差异进行分离，但是容易受到水环境中相似密度物质的干扰，该方法需要进一步纯化分离；过滤法是利用微塑料的粒径大小进行分离，但是当过滤膜孔径较小时，容易堵塞孔洞，而且微塑料会与过滤膜紧密贴合，难以回收；静电分离是利用微塑料的静电特性进行分离，然而此方法仅能分离≥63μm的微塑料，而且无法避免其他绝缘物质的干扰；磁固相分离是利用硅烷化的铁纳米颗粒通过与微塑料的疏水作用分离微塑料，该方法仅适合清洁样品，而且只对≥15μm的微塑料有效。以上方法仅能分离富集较大尺寸微塑料，目前关于≤15μm的微塑料分离富集方法罕有报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种定量测定水环境中微塑料的方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，本发明提供了一种定量测定水环境中微塑料的方法，包括：

用富集膜对定容环境水样进行过滤，使微塑料颗粒被截留富集在膜上，纳塑料进入到滤液中；

将富集了微塑料的富集膜经过冷冻、研磨后加入蒸馏水定容混合，干燥后测试，即完成了所述定量测定水环境中微塑料的方法。

基于上述技术方案可知，本发明的定量测定水环境中微塑料的方法相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、本发明首次提出将微塑料与纳塑料分开测定，实现了μg/L水平的微塑料(1μm)分离和定量测定，并成功应用于实际水样中；

2、灵敏度较高，方法检出限为0.10μg/L(PS)，0.11μg/L(PMMA)；

3、富集倍数高，前处理过程绿色环保，操作简便。

附图说明