PSC红外光谱仪用于检测海洋微塑料污染的研究

手指一点，外卖就来，吃完真好，不用洗碗，扔进垃圾桶不管……这是我们现在许多人的生存状态。研究表明，我们每天都使用的塑料袋的平均寿命只有12分钟，但是溶解起来它的有毒物质对地球却可以造成很大的危害！事实上，我们每天叫外卖，使用各种带有塑料包装的物品，有没有想过这些物品是怎么在自然环境中存放，又是被怎么处理的？如果在河边或者海边随意丢弃的塑料制品又是怎么演变的？下面我们就来探讨这些归去来兮的塑料。

众所周知，地球上的海水占据了四分之三的表面积。是地球上生物氧气和养料的来源。没有海洋，地球上就没有生命。然而，在被称为“生命摇篮”的海洋中，却存在着大量的污染物—塑料。
自2004年，英国科学家在著名杂志《Science》上发表了关于海洋水体和沉积物中塑料碎片的论文后。“微塑料”这个名词就渐渐的进入了人们的视野。
每年大约有六百万吨塑料的塑料流入海洋。这些进入海洋的塑料，经过一段时间后会分解成无数的塑料微颗粒。而直径小于 5mm 的塑料纤维、颗粒或者薄膜被定义为微塑料。实际上很多微塑料的尺寸可达微米乃至纳米级，肉眼是不可见的，因此又称水中的“ PM 2.5 ”。这些微小物质可能给海洋生物乃至整个海洋生态系统带来严重危害，同时这些微塑料又会通过食物链，危害到了人类整体的生存，可谓关乎人类未来的头等大事。

因此，我们可以在英国的《每日电讯报》上看到英国女王以身作则的抵制对塑料产品的使用（规定王室厨师只使用陶瓷制品）。还可以看到，在著名的纪录片《蓝色星球 2》中，年逾花甲的David Attenborough大声疾呼：“不管我们去到多么偏僻的海洋，我们的摄影师都能看到塑料。”

针对水体中存在的微塑料，也许有人会说，那我只喝超市买的瓶装纯净水。这种想法只能说是 Too young, too naive（太年轻太天真）. 有报导指出，许多瓶装水（包括著名的瓶装水品牌），93%含有塑料颗粒。
所以，微塑料污染已经是全球都不得不面对的重大问题。

对策
对于微塑料颗粒的研究， 通常需要将样品进行前处理后富集到滤膜上，再用红外显微镜来检测。说来容易做来难，因为我们常用的红外显微镜，XY平面的分辨率只在10微米。对于已经是微米甚至纳米级（某些微塑料颗粒粒径可小至500nm）的微塑料来说，可以说是“鞭长莫及”。
在此，我们的得力助手-来自美国PSC公司的突破性产品mIRage光热诱导亚微米红外显微光谱仪来了！

PSC mIRage光热诱导亚微米红外光谱仪

PSC mIRag红外光谱仪具备以下优势： 1）高分辨率；2）快速成像；3）可调整不同的聚焦深度，测试粗糙样品的表面信息； 4）制样简单。
以下是mIRage在微塑料污染研究中的具体应用实例：样品是天然海洋雪，使用mIRage光热诱导红外显微光谱仪对天然海洋雪中微塑料的提取、特征和定量研究。具体实验结果如下图所示：

从图中可以看到，四种颜色的箭头标识除了微塑料聚苯乙烯（PS）颗粒所在的位置。同时，还能在每个100nm的区域，对整个视域内（60×100微米）视野内，进行单点取谱。而整个红外光热诱导成像的mapping图也可以同时得到，可谓是一箭双雕。同时PSC mIRage亚微米红外光谱仪还可以做到和拉曼联用，极大的扩展了对于海洋微塑料污染物的研究范围。
实际上，PSC mIRage亚微米红外光谱仪应用极其广泛，在聚合物、生命科学、医药合成、半导体、微电子、地质、司法鉴定等方面也有广泛应用。想了解更多关于PSC mIRage光热诱导红外显微光谱仪的细节？敬请关注德祥科技的网络研讨会——“同步红外拉曼技术在亚微米领域的表征和应用”。