[发明专利]一种检测水环境沉积物中微塑料密度分布的方法

说明书

本发明提供一种检测海洋沉积物中微塑料密度分布的方法，属于微塑料在沉积物样品的检测领域。本发明提供了一种检测水环境沉积物中微塑料密度分布的方法，采用0.9～1.2g/cm³的NaCl和1.20～1.55g/cm³KI溶液对样品进行分别浮选处理，弥补单一浮选液对微塑料分离种类的限制以及高密度浮选的预处理成本，可分离高密度的微塑料；通过显微镜目检出疑似微塑料颗粒，再进行显微‑傅里叶红外分析，提高了单一鉴别的准确性。通过计算微塑料的密度分布准确性高，简单易行，可适用于多种水环境沉积物中的密度分布特征的研究。

技术领域

本发明属于微塑料在沉积物样品的检测领域，具体涉及一种检测海洋沉积物中微塑料密度分布的方法。

背景技术

塑料的出现对人们的生活方式造成了深远的影响，塑料的产量也逐年增多。目前，估计全球市场有25亿吨塑料正在使用；与此同时，从1950～2015 年，生产的初级塑料及其产生的塑料废物达63亿吨。塑料垃圾在环境中难以自然降解，经过物理、化学及生物的作用会逐步分解为粒径小于5mm的颗粒。通常，粒径小于5mm的塑料颗粒被定义为微塑料(Microplastics)。微塑料具有颗粒尺寸较小、疏水能力强及比表面积较大等特征，是许多重金属和疏水性有机污染物的良好载体，易被生物体摄食，因此对海洋生态环境具有很大的破坏作用。

目前，微塑料作为一种新型污染物受到国内外研究者的密切关注。现有通常采用1.2g/cm³的NaCl溶液对沉积物样品浮选，但此方法对提取的微塑料的种类受到限制。也有学者采用1.5～1.7g/cm³的氯化锌溶液、1.6～1.8g/cm³的碘化钠溶液和1.3g/cm³的多钨化钠溶液，但此浮选步骤成本较高。利用单一的体式显微镜或荧光显微镜对微塑料的成分鉴定，通常会造成误判；热裂解-气相-质谱会对高聚物的结构造成破坏且实验条件要求较高。显微-傅里叶光谱仪、显微-拉曼光谱、扫描电镜-能量色散X射线联用技术等非破坏技术也应用到微塑料的鉴别，但是这些方法的不足之处有待改善，如热裂解-气相-质谱分析仪会对所测样品造成破坏，不适合进一步分析。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测海洋沉积物中微塑料密度分布的方法，具有检测准确性高的特点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种检测水环境沉积物中微塑料密度分布的方法，包括以下步骤：

1)将水环境沉积物依次进行烘干，称重，得到水环境沉积物干重；

2)将烘干后的水环境沉积物和质量分数30％的过氧化氢溶液混合，在搅拌速度100～150r/min的条件下消解2～2.5min，将得到的消解产物烘干，得到消解干物质；

3)向所述消解干物质中加入1.2g/cm³氯化钠溶液得到氯化钠浮选液和沉积物，向所述沉积物中加入1.20～1.55g/cm³碘化钾溶液浮选，得到沉积物和碘化钾浮选液；

4)将所述氯化钠浮选液和碘化钾浮选液分别抽滤、滤膜过滤，分别得到沉积在滤膜上的氯化钠截留物和碘化钾截留物；

5)将所述沉积在滤膜上的氯化钠截留物和碘化钾截留物经干燥后分别镜检，挑取微塑料疑似颗粒做显微-傅里叶红外光谱系统分析，得到的检测图谱按照判断标准鉴定为微塑料并统计，得到氯化钠浮选的微塑料的数量n₁和碘化钾浮选的微塑料的数量n₂；所述判断标准是将所述检测图谱与系统所带谱库的标准物质的图谱比较，匹配率大于70％判定为微塑料；

6)将所述步骤5)中n₁和n₂代入式(a)中计算，得到微塑料的水环境沉积物中微塑料密度；