微塑料分析

微塑料表征解决方案,携手共筑美好生活

微塑料广泛存在于海洋、河流、土壤乃至我们呼吸的空气中,已成为全球性环境关切问题。事实上,唯有厘清微塑料在环境中的存在状态与迁移规律,才能精准评估其对生态系统及人类健康的影响。

HORIBA 可提供先进的微塑料分析技术,实现对这类复杂颗粒的精准、可靠且全面的特性表征。凭借在拉曼光谱与颗粒分析领域数十年的技术积淀,HORIBA 为全球科研机构与行业用户提供支持,助力其完成微塑料的识别、定量分析与污染机制研究,共筑更洁净、更具可持续性的未来。

微塑料表征视频预告

点击下方链接观看 完整 26 分钟视频 。该视频全面展示了 HORIBA 针对微米级纳米级塑料表征的解决方案,涵盖从样品制备到数据分析的全流程操作演示,包含拉曼光谱原子力显微镜两种技术的应用。

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什么是微塑料

微塑料是指任何不溶于水、尺寸在 1 微米至 5 毫米之间的固体合成聚合物颗粒。它们既有人工制造的直接产物,也有大型塑料垃圾分解形成的二次产物。这些难以降解的碎片已在生态系统和食物链中被广泛检出——从海洋生物到土壤、雨水,甚至食盐、糖、啤酒和蜂蜜等日常消费品中均有发现。

监测工作需要复杂的操作流程,包括采样、前处理、过滤以及拉曼显微等分析技术。因此应对微塑料污染不仅需要提升检测能力,更需减少塑料使用量——现有法规远未跟上这个全球性问题的规模和复杂性。

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微塑料的来源

微塑料源自各种日常用品分解产生的微小塑料颗粒。其中最主要的来源之一是合成纺织品。此外,汽车轮胎和城市灰尘也是主要来源,甚至更多来自其他极为常见的物品。

这些颗粒不仅会在环境中长期存在,还可能吸附有害化学物质,并通过进入食物链对海洋生物和生态系统构成威胁。

更多内容查看前言用户报道系列文章  微塑料从何而来?

 

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微塑料分析流程

Microplastics Analysis

典型的微塑料光谱分析工作流程主要包括五个关键步骤:采样、样品制备(或称样品前处理)、过滤、测量/数据采集以及最终的分析/报告。

1. 取样

采样步骤涉及收集待检测微塑料存在的一种或多种基质。

2. 样品制备

样品预处理是最关键的步骤之一,因其在测量阶段会影响微塑料的准确识别。必须消除可能干扰微塑料识别的基质(及其内含的所有有机污染物)的影响。

3. 过滤

选择滤膜时需慎重考虑,因存在多种类型。主要需权衡三大特性:滤膜尺寸(微塑料浓度、分析时长等是选择依据)、滤膜材质(由测量技术决定)以及孔径尺寸(取决于待分析微塑料的粒径)。

4. 测量/数据采集

这是通过优选技术对微塑料进行化学/形态学鉴定的环节。我们推荐采用拉曼显微技术,该技术可同时识别有机和无机颗粒,并确保从宏观尺度(1 至 5 毫米)直至微米及亚微米级颗粒的精准分析。

5. 分析与报告

软件是数据进行处理和结果呈现的关键环节。HORIBA 提供全自动化的易用颗粒分析软件 ParticleFinder,并配套颗粒识别软件 IDFinder

HORIBA 解决方案

HORIBA 综合解决方案

考虑到微塑料分析工作流程及科研人员在该领域所面临的需求与挑战,我们通过提供全套工具整合方案,为现有及潜在用户开发了完整的应对方案。

过滤组件
一套用于开展微塑料分析的过滤装置。
 

过滤膜滤膜夹持器VRM (Video Raman Matching,拉曼校准功能)
专为方形滤膜设计的硅胶滤膜盒及配套夹持装置,经开发优化以简化分析流程。
配备专利 NanoGPS 跨平台共定位技术的 VRM(拉曼校准功能)样品台,可准确定位最小允许尺寸范围内的颗粒物
 

微塑料标准品
一组含已知粒径分布与数量聚合物颗粒的标准片,用于验证实验室环境与工作流程
 

两种拉曼平台可供选择

XploRA™ PLUS
高性能全自动拉曼光谱仪

LabRAM Soleil
高分辨超灵敏智能拉曼成像仪

两款拉曼显微镜均可配备标准探测器(CCD-电荷耦合器件)或成像探测器(EMCCD-电子倍增电荷耦合器件)。

LabSpec 6 作为两款系统通用的软件平台,提供完整的仪器控制与数据处理功能,并包含微塑料分析专用模块,具体包含:

  • ParticleFinder™
    ParticleFinder™ 提供了一款用户友好型工具,可实现颗粒物的自动化定位、表征及拉曼分析。通过视频图像可快速定位数百至数千个颗粒,分析其尺寸与形态特征描述符,继而运用拉曼光谱技术完成化学表征。

 

  • IDFinder™
    IDFinder™ 是管理光谱库并直接在 ParticleFinder™ 界面中自动识别数千种光谱的必备工具。每个光谱都与专属光谱库进行比对,并赋予一个称为命中质量指数(HQI)的匹配系数。具有最高 HQI 值的组分即被认定为该颗粒的化学身份。

All Microplastics products

LabRAM Soleil
LabRAM Soleil

高分辨超灵敏智能拉曼成像仪

XploRA™ PLUS
XploRA™ PLUS

高性能全自动拉曼光谱

LabRAM Odyssey
LabRAM Odyssey

高速高分辨显微共焦拉曼光谱仪

LabRAM Soleil Nano
LabRAM Soleil Nano

纳米拉曼光谱仪

XploRA Nano
XploRA Nano

纳米拉曼光谱仪

Particle Finder
Particle Finder

颗粒形貌与化学成分分析

IDFinder
IDFinder

Spectral Identification Assistant within Raman Spectra Database

HORIBA 解决方案实战演示!

用户评价

意大利马尔凯理工大学(安科纳)的 Elisabetta Giorgini 和 Valentina Notarstefano

意大利马尔凯理工大学(安科纳)的 Elisabetta Giorgini 和 Valentina Notarstefano

意大利马尔凯理工大学(安科纳)的 Elisabetta Giorgini 和 Valentina Notarstefano

“……在我们的研究中首次于人类胎盘内检出微塑料,这一器官并不直接暴露于任何污染源。这一发现使我们意识到微塑料的普遍存在性,因此必须进一步探究微塑料在所有人体区域中的分布情况…………基于对市售顶尖仪器的比较评估,并结合我们的实际使用经验,本研究最终选用了 HORIBA 光谱仪……”

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微塑料解析(上篇)

Chelsea Rochman 博士剖析了当前已知、未知以及亟待探索的研究领域。Alterra Sanchez 阐述了主要风险因素及关键影响因素。

微塑料解析(下篇)

Chelsea Rochman 博士在微塑料领域开展什么研究?第二部分带我们走进罗克曼实验室,了解那里的科研工作。Alterra Sanchez 也向我们阐述了她这项研究的重要意义。

拉曼光谱技术简讯 - 微塑料污染专题

拉曼光谱技术简讯特刊 精选了客户发表的最新研究成果,重点展示了 HORIBA 仪器在揭示人体微塑料暴露机制中的技术贡献。 点击此处可查看完整内容。

应用案例:化妆品中微塑料的分析方案

以洗手液为例,本应用案例演示了如何检测产品是否含有《微珠禁令》所限定的合成聚合物微粒。
 

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微塑料:环境中的大问题

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2022 年,世界卫生组织(WHO)报告指出缺乏关于食品和空气中微塑料的可靠数据,敦促建立标准化分析方法、完善数据收集体系,并加强对健康影响的研究。该报告特别强调需要研究粒径小于 10 微米的微塑料颗粒,因其可能带来更大的健康风险。

三年过去,这一领域已取得实质性进展。本次网络研讨会将探讨微塑料分析技术的最新发展、现有的食品与空气污染监测方案,以及 HORIBA 对该研究领域发展的贡献。

拉曼光谱仪表征微塑料

拉曼光谱仪在微塑料表征中的应用

微塑料正成为 21 世纪的环境公害。为应对这一问题,全球各国正制定越来越多法规来监测环境中释放的微塑料含量。目前已有几种技术被确立为标准方法:热解气相色谱-质谱联用、红外显微镜以及拉曼光谱仪。其中,拉曼光谱仪能提供最全面的信息组合,可在微米级对单个颗粒进行形貌和化学双重表征。

本次网络研讨会重点展示了拉曼光谱仪如何成为微塑料表征的标准方法。

微塑料应用案例

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根据欧盟《循环经济行动计划》(CEAP)要求,PlasticTrace 项目致力于解决饮用水、食品及环境基质中释放的细小微塑料与纳米塑料(SMPs/NPs)在化学鉴定、物理表征及定量分析方面的方法开发与标准统一的迫切需求。

作为知识传播活动的重要组成部分,PlasticTrace 项目推出了一系列开放获取的电子学习模块,旨在帮助科研人员、学生及专业人士深化对微纳米塑料分析的认知理解。

免费访问 PlasticTrace 在线学习:https://plastictrace.eu/elearnings/

HORIBA 很荣幸参与这项重要倡议。.

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该项目获得了欧洲计量合作伙伴计划的资助,由欧盟“地平线欧洲”研究与创新计划及参与国共同出资。

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