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分析技术助力大气微塑料治理净塑自然科技同行

2022-04-21 来源:威海农业机械网

分析技术助力大气微塑料治理 净塑自然科技同行

1868年,人类将天然纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种赛璐珞,至此,人类开启了使用塑料的历史。塑料作为一种以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,由于具有化学性质稳定、耐磨耗性强、绝缘性好、加工成本低、导热性低等特点,被广泛应用于各行各业。可以说,从工业生产到衣食住行,塑料制品无处不在,早已渗透进人类社会的方方面面,与社会的发展进步密不可分。

然而,在享受塑料给人们的生产和生活带来诸多便利的同时,塑料垃圾已经悄无声息地向我们涌来,严重影响着我们的身体健康和生态环境。据《通过问责制解决塑料问题》显示,2016年每个人产出的塑料垃圾总量约等于93个篮球的重量。而在全世界90亿吨的塑料中只有9%能够被回收利用,这些数字无疑是触目惊心的。不仅如此,如果塑料产业的发展态势始终不变,到2030年,海洋中的塑料污染将翻一番,预计达到3亿多吨,全球塑料产量可能增加40%,由此产生的二氧化碳排放量可增加50%,焚烧塑料垃圾等的排放量也将增加三倍。因此,治理现有塑料污染问题,转变传统的塑料产业模式迫在眉睫。

在塑料垃圾中,有一类塑料很难被人发现,却广泛存在于水、路、空等生态环境中,对人体健康和生态环境的威胁更甚,这类塑料垃圾便是近些年来环保领域广为人知的微塑料。这些直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒是塑料在自然环境中风化而来。此外,在日常生活中我们经常使用的化妆品和清洁产品中含有大量的磨砂颗粒,这些颗粒物质也是微塑料产生的主要来源。

由于微塑料具有体积小、吸附污染能力强、扩散范围广等特性,传统的塑料污染的治理措施并不能精准地捕捉存在于生态环境中,尤其是漂浮在大气中的微塑料。因此,需要先进的科学技术来助力净化生态环境中的微塑料。

近日,华南农业大学海洋学院教授王俊团队分析了目前全球大气微塑料的丰度水平和污染特征,讨论了大气微塑料的可能来源、扩散与累积过程,揭示了大气微塑料的采样和分析方法,提出了可能用于分析大气微塑料的新技术——高光谱成像技术、热解与气相色谱质谱联用技术等。相关研究成果发表在《分析化学趋势》上。

据了解,高光谱成像技术是基于非常多窄波段的影像数据技术,它将成像技术与光谱技术相结合,探测目标的二维几何空间及一维光谱信息,获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。近些年来,随着高光谱成像的光谱分辨率的提高,该项技术的探测能力也有所增强,具有近似连续的地物光谱信息,地表覆盖的探测和识别能力强,地形要素分类识别方法多样,成像高定量分析的精度和可靠性高等显著特性,可广泛应用于食品安全、医学诊断、航空航天等领域。

热解吸技术是一种将固体、液体、气体样品或吸附有待测物质的吸附管置于热解吸装置中,当装置升温时,挥发性或半挥发性组分从被解吸物中释放出来,通过惰性载气带着待测物进入 GC,GC-MS 以及其他分析仪器的一种分析预处理技术。热解吸与气相色谱质谱联用可解决复杂样品的分析测定问题,具有广泛的应用范围。

上述先进的科学技术对于环境微塑料的治理具有重要的意义,今后有望成功应用于实际的治污行动中。然而,不容忽视的是,微塑料的形成过程涉及生产、消费等诸多环节,产生因素错综复杂,仅靠科学技术治污并不能够从根本上净化环境当中的微塑料。有鉴于此,还需要广大人民群众积极参与到净塑自然的环保行动当中,在生产生活中自觉提高环保意识,减少塑料制品的使用并合理处置塑料垃圾。

资料来源参考:中国科学报、百度百科、奥普乐仪器有限公司

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