Anwendung der Chemometrie bei der Identifizierung von Mikroplastik in Gewässern

PENG Hao-ran ,  

WAN Xi-zhe ,  

GUO Yue-xia ,  

JIANG Tian-qi ,  

LI Liang ,  

YUAN Dong-dan ,  

TONG Yin-dong ,  

CUI Xiao-yu ,  

摘要

Kunststoffverschmutzung ist eine der großen Umweltprobleme, mit denen die Menschheit heute konfrontiert ist. Große Mengen an Kunststoffabfällen können auf verschiedenen Wegen in Gewässer gelangen und altern sowie zerfallen zu Mikroplastik (MPs) mit einer Größe von weniger als 5 mm. MPs sind weit verbreitet in Gewässern und stellen eine potenzielle Bedrohung für Ökosysteme und die menschliche Gesundheit dar. Daher ist die Entwicklung effektiver Analysemethoden zur Erkennung und Identifizierung von MPs von entscheidender Bedeutung. Die bestehenden Methoden zur Identifikation von MPs umfassen die visuelle Methode, Spektroskopie und chemische Bildgebung, jede mit ihren Vorteilen, jedoch bestehen allgemein Einschränkungen wie hoher Zeitaufwand, hohe Kosten und starke Subjektivität, die die technologische Entwicklung begrenzen. Neue chemometrische Techniken können große Datenmengen effizient verarbeiten und automatisch analysieren und bieten neue Werkzeuge zur Erkennung von MPs. Studien zeigen, dass die Kombination traditioneller Methoden mit chemometrischen Techniken die Erkennungsgenauigkeit von 60 % auf 98 % erhöhen und die automatische Datenanalyse ermöglichen kann, was Effizienz und Präzision erheblich verbessert. Darüber hinaus hilft die Entwicklung von In-situ-Detektionstechnologien, die Probennahmekosten zu senken und ermöglicht häufige und langfristige Überwachung von MPs. Dieser Artikel gibt einen Überblick über aktuelle Methoden zur Identifikation von MPs in Gewässern und deren Einschränkungen, stellt den Arbeitsablauf der Chemometrie vor und diskutiert deren derzeitige Anwendungen und neueste Fortschritte bei der Erkennung von MPs, wobei die Schlüsselrolle bei der Datenverarbeitung, Technikoptimierung sowie qualitativen und quantitativen Analyse hervorgehoben wird. Abschließend werden die aktuellen Einschränkungen der chemometrischen Technologien aufgezeigt und Empfehlungen sowie Perspektiven für die zukünftige Entwicklung gegeben.

关键词

Mikroplastik;aquatische Ökosysteme;Chemometrie;Identifikation

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