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微塑料检测专辑
微塑料检测专辑
在“塑”造时代发展的背后,微塑料作为“看不见的污染”,正悄无声息渗透在空气、水体、土壤,乃至日常消费品当中,无形地影响着生态环境和人类健康。在过去十年中,微塑料研究已从边缘课题跃升为全球环境科学的前沿领域。通过精准的检测,我们能够深入了解微塑料的来源、分布、迁移规律以及对生物的影响,从而为制定有效的防控策略提供坚实依据。
作为分析测试领域的重要期刊,《分析测试学报》始终密切关注这一环境热点议题的前沿发展动态。因此,本刊特别整合推出“微塑料检测”虚拟专辑,汇集近年来在这一前沿研究领域的20篇创新性研究成果文章。
主题关键词:   微塑料
  • 论文汇编

    红外和拉曼光谱技术在微塑料检测中的应用:原理、场景及展望

    徐灿, 梁约, 朱晓艳, 董犇, 苏启枝, 王小慧, 李丹, 钟怀宁

    2025, 44(12): 2649-2656. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.25020873
    摘要:微塑料作为全球性新污染物,对生态环境和人类健康具有潜在风险,准确检测其丰度及赋存状态至关重要。光谱技术凭借可识别微塑料类型和无损检测的优势成为主流,其中红外光谱和拉曼光谱的应用最为广泛。该文系统梳理了光谱技术检测原理与应用场景。红外光谱涵盖中红外、近红外和高光谱成像技术,在不同尺寸微塑料检测及多环境介质分析中各有优劣。拉曼光谱中,显微拉曼光谱在小尺寸微塑料检测方面表现突出,增强拉曼和拉曼成像技术也各具特点。当前,光谱技术在检测小尺寸、复杂基质中的微塑料时仍面临挑战。通过发展新的高分辨率技术、优化算法、统一检测标准等措施,有望提升光谱技术在微塑料检测中的效能,为微塑料污染研究与治理提供有力的技术支持。  
    关键词:微塑料;红外光谱;拉曼光谱;检测技术  
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    更新时间:2025-12-03

    生物体内微/纳塑料的成像和定量分析研究进展

    袁珑, 严诸颖, 郝放, 王震宇, 袁宪正, 杨晓帆, 陈涛, 严秀平

    2025, 44(9): 1788-1800. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.250325223
    摘要:环境中的微/纳塑料可通过跨介质过程进入生物体内,对生态环境和人体健康产生巨大威胁。生物体内微/纳塑料的精准成像与定量是评估其环境风险与健康威胁的前提。该文在收集本领域相关文献的基础上,通过文献计量学方法对微/纳塑料体内成像与定量研究进行总结,揭示成像和定量分析研究的发展趋势。随后从模式生物的角度,系统综述了水生生物、陆生生物及微生物与细胞中微/纳塑料成像和定量分析研究进展和面临的挑战,总结了不同分析方法的适用性,并对生物体内微/纳塑料成像和定量分析方法进行了展望,以推进微/纳塑料的分析方法研究和环境健康风险评价。  
    关键词:微/纳塑料;成像分析;定量分析;模式生物  
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    更新时间:2025-11-06

    基于可解释深度学习及表面增强拉曼光谱的微塑料高效识别方法

    张艺严, 马静, 孙振丽, 杜晶晶

    2025, 44(8): 1557-1567. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.250331247
    摘要:微塑料(MPs)污染已成为全球环境的重大挑战。传统检测方法在MPs检测中存在诸多局限,迫切需要开发无需复杂前处理的高灵敏检测技术。为解决MPs检测难题,该研究构建了一种“表面增强拉曼散射基底捕获-深度学习识别-梯度加权类激活映射(Grad-CAM)解释”的MPs新型检测方法。研究结果表明,金纳米海绵基底可有效捕获MPs,数据增强与预处理技术可有效提高模型的预测精度。基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的多分支二分类深度学习网络对MPs的分类准确率可达85%,显著高于机器学习模型与常规1D-CNN模型。Grad-CAM分析可清晰展示模型决策依据及误判原因。该方法在实际环境水样及混合样本中验证有效,具有较强抗干扰性能与实用性;所用基底材料来源广泛、制备工艺简便,具有成本优势与良好的应用潜力。  
    关键词:表面增强拉曼光谱;微塑料;卷积神经网络;深度学习;梯度加权类激活映射  
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    更新时间:2025-08-08

    微塑料在人体中的赋存水平、分析方法及潜在危害研究进展

    张衡, 谢依侨, 陈智, 董猛, 刘舒芹

    2025, 44(8): 1547-1556. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.250321212
    摘要:微塑料(MPs)通常指直径小于5 mm的塑料纤维、碎片或颗粒,是一类新兴的环境污染物,因其广泛存在于各种环境与食品基质中,已通过多种途径进入人体。目前,人体内已检测出超过20种微塑料类型,其对人类健康的潜在威胁不容忽视。该文系统总结了近年来关于微塑料在人体内的赋存水平、分析方法及其对人体健康潜在危害的研究进展,并重点对微塑料的样品预处理方法和检测技术进行了总结分析。最后,对人体中微塑料分析方法以及健康危害研究所存在的问题和不足进行了总结和展望。  
    关键词:微塑料(MPs);人体分布;前处理;检测技术;健康效应  
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    更新时间:2025-08-08

    镧系配位发光材料在新污染物检测中的应用

    向祎斐, 黄小英, 龚新颖, 童圆君, 龚正君

    2025, 44(8): 1539-1546. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.250325225
    摘要:新污染物(ECs)污染已是全球面临的共同挑战,亟需发展可实现其快速准确分析的方法。镧系离子(Ln3+)因具有高荧光量子产率、长荧光寿命、大Stokes位移等优点而在ECs检测领域受到广泛关注。但由于Ln3+的f→f跃迁宇称禁阻,导致Ln3+在自由状态下的激发光吸收效率极低,光致发光性能差。利用具有较高吸光系数的有机配体与Ln3+配位,并通过有机配体至Ln3+的能量传递,可制备具有较高发光效率的镧系配位材料(LnCMs)。且由于LnCMs的配体分子选择丰富,纳米结构可调,使之可满足不同ECs的快速准确分析需求。该文系统介绍了近年LnCMs在ECs检测领域的应用及发展情况,并对这一领域进行了展望,可为实现ECs的有效监管提供理论与技术指导。  
    关键词:新污染物;镧系荧光;配位材料;快速检测  
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    更新时间:2025-08-08

    我国室外环境气源微/纳米塑料监测与分析技术:现状、挑战与展望

    摘要:为促进对中国气源微/纳米塑料污染现状的认知及后续研究与治理,该文系统梳理了现有研究中针对中国及周边海域的室外气源微塑料的采样、前处理、检测和分析方法。研究表明城市是气源微塑料的重要来源,微塑料丰度整体上从城市、乡村、偏远地区依次降低。并且,在大气悬浮颗粒物和大气干湿沉降物等多种介质中均检出微塑料。然而,不同研究因采样、前处理与检测方法的差异,导致微塑料丰度数据的可比性受限。单个样品的采集量能显著影响气源微塑料的丰度结果(p < 0.05),低采集量会造成数据结果偏高。此外,气源纳米塑料的研究仍处于探索阶段,然而其对人体健康的潜在危害不容小觑。未来需加强室外气源微/纳米塑料监测与分析技术研究,推动方法向普适性、高效性与标准化发展。  
    关键词:微塑料;空气;方法;分布情况;影响因素  
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    更新时间:2025-08-08

    化学计量学在水体微塑料识别中的应用

    彭浩然, 万希哲, 郭乐霞, 姜天琪, 李梁, 员东丹, 童银栋, 崔晓宇

    2025, 44(6): 1219-1226. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.24121109
    摘要:塑料污染是人类当今面临的重大环境挑战,大量塑料废弃物可通过各种途径进入水体环境,老化裂解成尺寸小于5 mm的微塑料(MPs)。MPs广泛分布于水体中,对生态系统和人类健康构成潜在威胁,因此,开发有效的分析方法识别和检测MPs至关重要。现有的MPs识别方法主要包括目视法、光谱法和化学成像法,三者虽各有优势,但普遍存在耗时长、成本高、主观性强等局限性,限制了技术发展。新兴的化学计量学技术可以高效处理和自动化分析海量数据,为MPs的识别提供了新的工具。研究表明,传统MPs识别方法结合化学计量学技术可以使识别准确率从60%提升至98%,并实现自动化数据分析,极大提高了效率和准确性。此外,原位检测技术的发展有助于降低采样成本,使得频繁且长期的MPs监测成为可能。该文综述了现有的水体MPs识别方法及其局限性,介绍了化学计量学的工作流程,并讨论了其在MPs识别中的应用现状和最新进展,强调了其在数据处理、技术优化以及定性定量分析中的关键作用。最后,指出了化学计量学技术当前存在的局限,并为其未来发展提出了建议与展望。  
    关键词:微塑料;水生生态系统;化学计量学;识别  
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    更新时间:2025-06-09

    基于便携式近红外光谱仪的鸡饲料中微塑料定性定量分析

    刘一诺, 霍正婷, 杨仁杰, 董桂梅, 于亚萍, 李留安

    2025, 44(6): 1123-1130. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.25021691
    摘要:采用便携式近红外(NIR)光谱仪对被微塑料(MPs)污染的鸡饲料样品进行定性和定量分析。共制备了鸡饲料样品244份,包括未被MPs污染的鸡饲料样品61份和分别被聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)污染的鸡饲料样品(质量分数均为0.01%~0.8%)183份。基于便携式近红外光谱仪(波长范围900~1 700 nm)采集所有样品的近红外光谱,随机选择1/3样品作为预测集,剩余2/3样品作为校正集,并采用偏最小二乘法建立定性定量分析鸡饲料中MPs的数学模型。对于定性模型:多元散射处理所建模型的性能最佳,对校正集和预测集样品的判别正确率分别为99.38%和100%;对于定量偏最小二乘回归(PLSR)模型:遗传算法(GA)在波长选择方面对提高鸡饲料中MPs定量模型的预测性能展现出显著优势,GA-PLSR模型对3种MPs的预测相关系数(Rp)均超过0.873 7,残余预测偏差比(RPD)均超过2.709 0。结果表明:基于便携式近红外光谱仪定性定量分析鸡饲料中MPs是可行的。该研究为饲料中MPs检测提供了一种低成本的快速检测方法。  
    关键词:便携式近红外光谱仪;微塑料(MPs);鸡饲料;化学计量学;定性定量分析  
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    更新时间:2025-06-09

    微塑料检测技术进展及国内外标准现状 wxIcon

    摘要:微塑料污染作为当前全球面临的重要环境问题之一,其相关检测标准体系的缺失已成为阻碍微塑料污染监管有效推行的关键因素,其标准体系的制定和完善已迫在眉睫。该文旨在对国内外微塑料相关检测标准的发展现状进行总结,概述了微塑料常用检测方法,并对不同标准在界定微塑料尺寸范围及成分方面的差异与共性进行了深入对比分析。以期为微塑料的研究、标准化工作和监管提供更为精准和一致的参考依据,推动微塑料定义的标准化和统一化,促进微塑料标准体系的完善,为推动微塑料领域科研的发展、微塑料污染问题的监管和治理提供有力支持。  
    关键词:微塑料;标准;成分;尺寸  
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    更新时间:2025-09-01

    热裂解/气相色谱-质谱联用法测定全血中的聚苯乙烯微塑料及基质效应影响研究

    陈智, 冯泽阳, 曾力希, 赵晶, 王广, 张娜, 谢依侨

    2025, 44(5): 906-912. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.240912393
    摘要:为探究热裂解/气相色谱-质谱联用仪(PY/GC-MS)测定全血样品中微塑料的基质效应影响以及建立相关的定量方法,该文以聚苯乙烯微塑料为研究对象,分别采用3种基质和2种前处理方式进行分组实验,以期找到降低基质效应影响的最优前处理方法。结果表明不同基质加标样品均存在显著的基质增强效应,但使用氢氧化钾(KOH)试剂法进行前处理后基质效应的影响明显减弱,且优于目前主流的酶法前处理结果。该方法易于操作,试剂成本低,可应用于大批量样品的前处理,是目前最优的前处理方法。在优化的前处理方法基础上建立了PY/GC-MS测定全血样品中聚苯乙烯微塑料的定量方法,该方法的检出限和定量下限分别为26 ng/mL和100 ng/mL,可用于实际应用。该研究对于其他生物基质中微塑料的定量检测具有重要参考价值。  
    关键词:热裂解/气相色谱-质谱联用;聚苯乙烯微塑料;定量分析;基质效应  
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    更新时间:2025-09-01