微塑料（Microplastic）的定義是指尺寸小于5 mm 的塑料顆粒、微纖維或者薄膜等。從目前的研究報道看，微塑料在環(huán)境中的分布已極為廣泛，從深海到高山，從極地到赤道地區(qū)，幾乎無處不在。近幾年微塑料的環(huán)境影響引起了全球的關(guān)注，它們能夠被多種生物攝取，通過食物鏈的傳遞可能對生態(tài)系統(tǒng)造成長期且復(fù)雜的影響。此外，微塑料還能吸附水中的有毒物質(zhì)，如重金屬和有機污染物，這些物質(zhì)可能通過食物鏈累積并放大，最終對人類健康構(gòu)成潛在風(fēng)險。微塑料逐漸成為一種需特別關(guān)注的潛在環(huán)境污染物，越來越受到研究人員和公眾的關(guān)注。

“微塑料”的概念最早于2004年《Lost at Sea: Where Is All the Plastic? 》文章中被提出。2012年《The applicability of reflectance micro-Fourier-transform infrared spectroscopy for the detection of synthetic microplastics in marine sediments》文章發(fā)表，紅外光譜技術(shù)被引入微塑料的定性表征檢測，很榮幸珀金埃爾默的Spotlight紅外顯微成像系統(tǒng)擔(dān)任了文章中檢測微塑料光譜信息的任務(wù)。

2017年中國重點研發(fā)計劃“海洋微塑料監(jiān)測和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評估技術(shù)研究”啟動，同年3月份遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院起草發(fā)布了微塑料的檢測標準《DB21/T 2751-2017 海水中微塑料的測定 傅立葉變換顯微紅外光譜法》。

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在微塑料科研和檢測方法的發(fā)展過程中，珀金埃爾默始終和各行各業(yè)的客戶合作，助力客戶的科研和檢測工作，改進完善微塑料的檢測方案。

2018年，一項由新聞機構(gòu)Orb Media組織的研究對全球11個國家的259瓶瓶裝水進行了測試，結(jié)果顯示其中93%的瓶裝水樣本含有微塑料。微塑料污染問題引起了國際社會的廣泛關(guān)注，成為全球環(huán)境和健康議題的一部分。

微塑料相關(guān)領(lǐng)域的研究人員，采用了各種測試方法來確定微塑料在環(huán)境中的分布和來源。其中紅外及顯微紅外光譜法，被用作檢測和鑒別各種環(huán)境和樣品基質(zhì)中的微塑料的標準方法。珀金埃爾默的紅外及顯微紅外已有完善的準確可靠檢測方案，另外還充分挖掘不同檢測設(shè)備的優(yōu)勢，將熱分析-紅外光譜-色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法和單顆粒ICPMS方法引入微塑料研究，以提供微塑料多維檢測數(shù)據(jù)，更好的服務(wù)于行業(yè)客戶對全面表征數(shù)據(jù)的需求。

測試10微米以下尺寸的微塑料，采用Spotlight400紅外顯微成像系統(tǒng)，配合ATR成像附件,最小可以原位測到1.56微米尺寸的微塑料。下圖是海洋中貝類樣品的小尺寸微塑料的ATR成像原位測試的數(shù)據(jù)。

其他使用局部波段的檢測技術(shù)，會出現(xiàn)微塑料光譜圖的誤判情況，導(dǎo)致微塑料成分鑒定是不準確的。

上圖是高密度PE微塑料和ABS微塑料的全波段紅外光譜圖，在1900cm^-1以上和900cm^-1以下的波段有非常關(guān)鍵的特征官能團和指紋吸收峰（標陰影區(qū)域），如果只是采集中間局部光譜圖，比如1900-900cm^-1的譜圖來定性微塑料，會缺少待測物質(zhì)的特征信息，不符合光譜學(xué)的定性三要素，不能始終給出可靠的光譜學(xué)定性結(jié)果。

微塑料通常懸浮在水面，被生物攝入后進入食物鏈，并在體內(nèi)蓄積。隨著微塑料帶來的環(huán)境問題越來越受關(guān)注，除了微塑料顆粒、纖維的定性定量研究外，越來越多的研究人員，也在研究微塑料吸附的污染物以及微塑料降解產(chǎn)物的成分相關(guān)信息。在研究開始早期，微塑料的熱裂解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，被用于分析和鑒定微塑料及其裂解產(chǎn)物的分析。但是隨著研究方法使用的深入，暴漏了一些方法的弊端，比如無法獲得關(guān)于降解產(chǎn)物特性的充分信息，幾乎無法獲得關(guān)于降解產(chǎn)物形成時間的信息。

珀金埃爾默將熱重分析（TGA）-紅外（IR）-氣相色譜-質(zhì)譜（GC/MS）聯(lián)用方案引入微塑料研究，可以程序控制樣品升溫速率，實時分析微塑料基質(zhì)中微塑料PE、PP、PS的總離子色譜圖（TIC）數(shù)據(jù)熱分解產(chǎn)生的產(chǎn)物，對逸出氣體進行深入表征，獲得更多關(guān)于降解產(chǎn)物特性的信息以及關(guān)于降解產(chǎn)物形成時間的詳細信息。

下圖為珀金埃爾默聯(lián)用技術(shù)TGA-GCMS模式，懸浮液體中的微塑料（聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS））成分分析數(shù)據(jù)。

另外珀金埃爾默聯(lián)用技術(shù)的TG-IR模式，可快速的對可降解性塑料的成分進行界別，下面是可降解性塑料餐盤（上）和不可降解性塑料（下）的對比熱紅聯(lián)用數(shù)據(jù)。

微塑料吸附的污染物，有機污染物部分可以用前面所述的聯(lián)機技術(shù)進行檢測。可能吸附的無機污染物部分，可采用珀金埃爾默開發(fā)的TGA-ICPOES聯(lián)用技術(shù)，對微塑料上吸附的重金屬等無機污染物進行定性表征，如下圖為微塑料的熱失重和熱重逸出氣體的實時ICPOES響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)。

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單顆粒ICPMS（SP-ICP-MS）技術(shù)，也可作為一種快速篩選方式，作為微塑料表征手段的一種補充工具。

相比其他分析手段，SP-ICP-MS分析速度較快，可以在更短的時間內(nèi)采集更多顆粒，并能提供粒度分布和顆粒濃度的更多信息。通過監(jiān)測C13的信號，使用NexION系統(tǒng)的SP-ICP-MS，可以成功用作微塑料測定的篩選工具或補充技術(shù)。利用單顆粒ICP-MS分析技術(shù)采用的快速瞬時采集能力（NexION 系列ICP-MS高達100000點每秒），C13背景得以大大降低，從而實現(xiàn)納微塑料顆粒的準確分析。將SP-ICP-MS與可鑒別微塑料成分的紅外光譜技術(shù)相結(jié)合，可以獲得有關(guān)微塑料的更全面信息。右圖為SP-ICP-MS篩選塑料茶包中微塑料顆粒的分析數(shù)據(jù)。

△表1：塑料茶包中含碳顆粒結(jié)果