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微塑料表征的同位素比率质谱与光谱联用技术
Birch, QT., Potter, PM., Pinto, PX., Dionysiou, DD., Al-Abed, SR.,
Talanta
Abstract
环境中微米级与纳米级塑料颗粒来源于直接排放及较大塑料碎片的降解。相较于宏观尺寸塑料，这些微小颗粒因对海洋、淡水及陆地生态系统的潜在影响而受到特别关注。尽管微塑料（MP）污染已在全球多个地理区域得到广泛研究，但其来源仍存在诸多未解之谜。学界普遍认为城市环境是主要贡献源，但缺乏系统性研究。由于缺乏表征和量化环境与生物基质中MPs及更小颗粒的标准方法，阻碍了在其地理起源、来源解析、分布规律及影响机制方面的研究进展。因此，需要开发并标准化相关分析方法以确定其潜在的环境与人类健康风险。本研究探索了稳定碳同位素比率质谱（IRMS）、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和显微拉曼光谱（μ-Raman）作为互补技术对常见塑料进行表征的方法。筛选食品包装、容器、吸管和聚合物颗粒等塑料制品进行对比分析，并通过紫外线（UV）和加热模拟老化条件研究IRMS区分风化样品的能力。IRMS结果表明植物源与石油基聚合物的δ13C值存在差异，同时发现相同聚合物但不同产地的塑料制品之间以及部分回收与非回收塑料之间存在区分特征。此外，紫外线照射后观察到δ13C值升高的现象。本文最后讨论了三种技术的联用结果及其各自优势与局限性。