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海洋生物微塑料检测方法及污染现状研究进展

发布时间:2022/11/23 14:28:58编辑:Ma Liang
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摘要
海洋微塑料污染问题是全球研究热点,现有研究表明微塑料在海洋环境中无处不在,对海洋生态的威胁逐渐加重,伴随着海洋食品的兴起,人们也越来越重视微塑料污染对人体健康的危害。

本文通过对海洋生物体内微塑料污染情况的概述,系统分析了微塑料对海洋生物造成的影响。主要针对微塑料检测的前处理方法以及组分的鉴定方法展开综述,对不同方法的优缺点进行比较,指出在微塑料检测研究中多种方法综合应用效果最佳。基于现阶段海洋微塑料的研究状况,从科学研究和管控方面讨论了目前研究中存在的问题,展望了未来的研究方向。

结论与展望: 微塑料已经成为全球海洋环境中的新兴污染物之一,获取海洋环境中微塑料丰度等信息的标准程序方案对于确定微塑料对海洋环境的污染情况和潜在影响至关重要。

本文总结了海洋微塑料污染的现状,详细阐述了对样品进行消解和分离的常用方法,认为对于海洋生物体内微塑料的提取分离而言,碱液(KOH、NaOH 等)提取相较于其他提取液的回收效果更好。针对微塑料的鉴定分析方法,本文重点介绍了显微观察法、傅里叶变换红外光谱法拉曼光谱法和热分析法,并讨论了多种分析方法的优缺点及各自的适用特点。目前而言,单一的分析方法很难对复杂的环境样品中的微塑料进行准确定性和定量研究,尤其对于尺寸小于1 mm 的微塑料,建议采用显微观察和光谱分析相结合的方法;而对于截距小于10 μm 的微塑料,拉曼光谱是更好的选择。

微塑料的来源与人类活动息息相关,人类产生的塑料垃圾会通过排水系统、河流以及风的作用进入海洋生态系统,在其中产生累积效应,已有相关研究表明,微塑料可能是海洋生物多样性降低的重要因素之一。这一方面由于微塑料体积相对较小,易被海洋生物摄取并在其体内富集,对海洋生物的组织、循环系统造成有害影响;另一方面由于微塑料自身的物理和化学性质特殊,其表面易吸附污染物,成为污染物进入海洋生物体的载体,并可通过食物链进入人体,对人类产生潜在危害,但其作为载体的具体机制和转移途径鲜见报道。

未来,微塑料相关研究可从以下几个方面进行:
(1)目前塑料颗粒检测技术多样且发展迅速,但随着新产业新科技的发展,一些新的材料会产生微米级、纳米级等更小的塑料颗粒,因此,针对这些新材料的检测需要探索新的检测方法来实现。

(2)现阶段微塑料的检测方法良莠不齐,各种方法检测结果的准确性有待进一步验证。为了更加全面准确地监测微塑料污染情况,应建立检测微塑料、评估微塑料污染风险的标准体系,标准化、规范化的微塑料检测流程,可保证微塑料污染风险评估的准确性,为维护海洋环境和生态安全提供理论支撑。

(3)人们普遍认为粒径小于100 μm 的微塑料对海洋生物和人体的影响最大,但是微塑料不同的形态、大小及聚合物类型对海洋生物的风险仍缺少具体的参考标准,故建立评估微塑料污染风险的标准体系非常必要。微塑料危害并不仅限于微塑料本身,其表面富集的各类污染物的风险更大。通过微塑料摄入将有毒化学物质转移到生物群是一个值得重视的问题,然而现有的研究鲜少使用微塑料载体进行毒性研究。为进一步明确微塑料的物理性质和污染物的连锁效应,应加强对微塑料的吸附作用和污染物(如放射性重金属和抗生素)之间相互作用的研究。

(4)目前全球不同区域的食品种类繁多,而大多数微塑料研究是针对鱼类、贝类等水生生物体内微塑料浓度、形态、大小和聚合物类型所开展,对加工食品中微塑料的研究不多,这使得人类通过食物摄入的微塑料总体数量很难估计。因此,今后的研究应加强对各类食品中微塑料提取鉴定方法以及定量分析方法的研究,为食品安全检测提供途径。


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(来源: 农业环境科学 )

标签: 傅里叶变换红外光谱仪,紫外共振拉曼光谱系统

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