Comparação de desempenho e análise de aplicabilidade do μ-FTIR e Py-GC-MS para detecção de microplásticos na poeira atmosférica

TANG Qing-feng ,  

WANG Jia-min ,  

LIU Yan ,  

GAO Xia ,  

TIAN Shi-li ,  

SUN Ling-hui ,  

SHI Ying-jie ,  

QI Xue-kui ,  

QU Jing-ming ,  

摘要

Este estudo compara sistematicamente o desempenho central, as diferenças nos dados e os cenários de aplicação da espectroscopia infravermelha microscópica por transformada de Fourier (μ-FTIR) e da pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectrometria de massas (Py-GC-MS). Usando amostras reais de poeira atmosférica como objeto de estudo, após um pré-tratamento unificado, as vantagens e desvantagens dos dois métodos foram analisadas multidimensionalmente através de experimentos com gradiente de tamanho de partículas, interferência de matriz, efeitos de envelhecimento e validação com amostras reais. Os resultados mostram que: μ-FTIR pode realizar a detecção não destrutiva de microplásticos, obtendo com precisão a morfologia das partículas e o tipo de polímero, adequado para análise qualitativa de microplásticos com tamanho >50 μm, mas com taxa de detecção de apenas 18,6% para microplásticos ultrafinos <20 μm e baixa resistência à interferência da matriz; Py-GC-MS não é afetado pelo tamanho ou morfologia das partículas, com taxa de detecção superior a 90% para todos os tamanhos, possui excelente precisão e estabilidade quantitativa, podendo se adaptar efetivamente a amostras envelhecidas complexas, mas não fornece informações morfológicas e tem dificuldade para distinguir polímeros estruturalmente semelhantes. Na detecção de amostras reais, os principais componentes do microplástico identificados por ambos os métodos (PE, PP, PET) são altamente consistentes, mas a abundância de partículas e a concentração de massa apresentaram apenas correlação média (R²=0,724), sendo afetadas pela distribuição do tamanho das partículas e diferenças na densidade do polímero, impossibilitando conversão direta. Em resumo, os dois métodos se complementam; estabelecendo um sistema padronizado combinado, pode-se realizar uma caracterização tridimensional completa “morfologia-composição-massa” de microplásticos na poeira atmosférica, fornecendo suporte técnico para a padronização da detecção, rastreamento da poluição e avaliação de riscos.

关键词

poeira atmosférica; microplásticos; espectroscopia infravermelha microscópica por transformada de Fourier; pirólise-cromatografia gasosa-espectrometria de massas; comparação de métodos; padronização da detecção

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