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爽風(fēng)
1868年，人類將天然纖維素硝化，用樟腦作增塑劑制成了世界上第一個(gè)塑料品種賽璐珞，至此，人類開啟了使用塑料的歷史。塑料作為一種以單體為原料，通過加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物，由于具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨耗性強(qiáng)、絕緣性好、加工成本低、導(dǎo)熱性低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。可以說，從工業(yè)生產(chǎn)到衣食住行，塑料制品無處不在，早已滲透進(jìn)人類社會(huì)的方方面面，與社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步密不可分。
然而，在享受塑料給人們的生產(chǎn)和生活帶來諸多便利的同時(shí)，塑料垃圾已經(jīng)悄無聲息地向我們涌來，嚴(yán)重影響著我們的身體健康和生態(tài)環(huán)境。據(jù)《通過問責(zé)制解決塑料問題》顯示，2016年每個(gè)人產(chǎn)出的塑料垃圾總量約等于93個(gè)籃球的重量。而在全世界90億噸的塑料中只有9%能夠被回收利用，這些數(shù)字無疑是觸目驚心的。不僅如此，如果塑料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)始終不變，到2030年，海洋中的塑料污染將翻一番，預(yù)計(jì)達(dá)到3億多噸，塑料產(chǎn)量可能增加40%，由此產(chǎn)生的二氧化碳排放量可增加50%，焚燒塑料垃圾等的排放量也將增加三倍。因此，治理現(xiàn)有塑料污染問題，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)業(yè)模式迫在眉睫。
在塑料垃圾中，有一類塑料很難被人發(fā)現(xiàn)，卻廣泛存在于水、路、空等生態(tài)環(huán)境中，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的威脅更甚，這類塑料垃圾便是近些年來環(huán)保領(lǐng)域廣為人知的微塑料。這些直徑小于5毫米的塑料碎片和顆粒是塑料在自然環(huán)境中風(fēng)化而來。此外，在日常生活中我們經(jīng)常使用的化妝品和清潔產(chǎn)品中含有大量的磨砂顆粒，這些顆粒物質(zhì)也是微塑料產(chǎn)生的主要來源。
由于微塑料具有體積小、吸附污染能力強(qiáng)、擴(kuò)散范圍廣等特性，傳統(tǒng)的塑料污染的治理措施并不能精準(zhǔn)地捕捉存在于生態(tài)環(huán)境中，尤其是漂浮在大氣中的微塑料。因此，需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來助力凈化生態(tài)環(huán)境中的微塑料。
近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院教授王俊團(tuán)隊(duì)分析了目前大氣微塑料的豐度水平和污染特征，討論了大氣微塑料的可能來源、擴(kuò)散與累積過程，揭示了大氣微塑料的采樣和分析方法，提出了可能用于分析大氣微塑料的新技術(shù)——高光譜成像技術(shù)、熱解與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等。相關(guān)研究成果發(fā)表在《分析化學(xué)趨勢(shì)》上。
據(jù)了解，高光譜成像技術(shù)是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息，獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。近些年來，隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高，該項(xiàng)技術(shù)的探測(cè)能力也有所增強(qiáng)，具有近似連續(xù)的地物光譜信息，地表覆蓋的探測(cè)和識(shí)別能力強(qiáng)，地形要素分類識(shí)別方法多樣，成像高定量分析的精度和可靠性高等顯著特性，可廣泛應(yīng)用于食品安全、醫(yī)學(xué)診斷、航空航天等領(lǐng)域。
熱解吸技術(shù)是一種將固體、液體、氣體樣品或吸附有待測(cè)物質(zhì)的吸附管置于熱解吸裝置中，當(dāng)裝置升溫時(shí)，揮發(fā)性或半揮發(fā)性組分從被解吸物中釋放出來，通過惰性載氣帶著待測(cè)物進(jìn)入 GC，GC-MS 以及其他分析儀器的一種分析預(yù)處理技術(shù)。熱解吸與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用可解決復(fù)雜樣品的分析測(cè)定問題，具有廣泛的應(yīng)用范圍。
上述先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)于環(huán)境微塑料的治理具有重要的意義，今后有望成功應(yīng)用于實(shí)際的治污行動(dòng)中。然而，不容忽視的是，微塑料的形成過程涉及生產(chǎn)、消費(fèi)等諸多環(huán)節(jié)，產(chǎn)生因素錯(cuò)綜復(fù)雜，僅靠科學(xué)技術(shù)治污并不能夠從根本上凈化環(huán)境當(dāng)中的微塑料。有鑒于此，還需要廣大人民群眾積極參與到凈塑自然的環(huán)保行動(dòng)當(dāng)中，在生產(chǎn)生活中自覺提高環(huán)保意識(shí)，減少塑料制品的使用并合理處置塑料垃圾。
資料來源參考：中國(guó)科學(xué)報(bào)、百度百科、奧普樂儀器有限公司
(原標(biāo)題：分析技術(shù)助力大氣微塑料治理 凈塑自然科技同行)
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