塑料因成本低廉、特性豐富而備受歡迎，成為近幾十年來使用最廣泛的材料之一，但隨之而來“微塑料（MP）污染”問題也日益突出，嚴重威脅生態環境健康。美國明尼蘇達大學公共健康學院 2017 年 9 月發布的一項研究報告顯示，美國超過 94% 的自來水被檢出含有塑料微粒；在歐洲，這個數字是 72%。

       一個恐怖的事實是，我們周圍的水中很可能充斥著看不見的塑料顆粒！怎么辦？干了這碗塑料湯？No No No…

       中國科學院煙臺海岸帶研究所李連禎、駱永明等最近在 Nature Sustainability 雜志上發表的研究結果顯示，亞微米級甚至是微米級的塑料顆粒可以穿透小麥和生菜根系進入植物體，并能在蒸騰拉力的作用下通過導管系統隨水流和營養流進入作物可食用部位，否定了科學界先前“微塑料不可能存在于在日常食用的蔬菜和農作物中”的普遍觀點。

 

       這么看來，這碗塑料湯可能要變成塑料粥了。

 

       研究人員在努力開發更為簡便、直接的檢測方法，對 MP 定量和表征，以便了解、研究、控制這一威脅。近十年來，微塑料的相關研究呈現爆發式增長，對檢測微塑料的形貌、組成、濃度等信息的方法要求越來越高。由于 5 μm 以下的 MP 有可能越過生物屏障，穿透組織并在器官中積累，因此，對 5 μm 以下的 MP 的信息需求更為迫切。

       迫切的檢測需求激發了研究人員的思路…

       電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）憑借分析元素的靈敏度高、檢出限低、可分析的元素種類多等優勢，常常被用在檢測 ppt 到 ppm 級含量的樣品當中。

單顆粒模式下運行的 ICP-MS (spICP-MS) 已經被大量應用在檢測金屬納米顆粒物的研究之中，為研究人員同時提供相應的化學成分，顆粒尺寸和尺寸分布（等效球體直徑），顆粒質量濃度和顆粒數密度等信息。

 

       在使用 ICP-MS 分析碳元素時，由于碳離子化效率較低，背景干擾較大，因此很少會被應用。但是在 spICP-MS 模式中，儀器的駐留時間會設定地較低（0.1 毫秒），降低了每一個時間窗口內的背景信號值，但保留了待測元素的信號強度，從而增強了信噪比，使得分析較低粒徑的含碳顆粒物成為可能。

       正是這個原因，spICP-MS 也被研究人員嘗試應用到分析微塑料當中。

       Eduardo Bolea-Fernandez 等在 2019 年底發表論文闡述了應用 spICP-MS 模式分析對聚苯乙烯（PS）塑料微球進行定量分析（顆粒物濃度，質量濃度和粒徑分布）的方案[3]，作者通過 spICP-MS  模式監測碳（13C）含量來開發分析方法：

       首先，比較了分別依靠碳和鈥元素檢測到的摻雜鑭系元素的 2.5 μm PS微球的數量，驗證了方法可以準確定量顆粒物濃度和粒徑分布，并且可以計算顆粒物質量濃度。

 

       之后，盡管與 13C 的背景有較大的重疊，作者驗證了這個新方法可以用來分析  1 μm PS 微球。而且，在分析的 2.5 μm 和 1 μm 的 PS 微球中，最頻信號強度之間的比率與計算的理論比率非常吻合。

 

       這些結果表明了在研究領域，應用 spICP-MS 方法表征球體微塑料的顆粒數濃度、質量濃度和尺寸分布的技術可行性。如果應用該方法對環境水體的微塑料檢測，定量和大小表征，仍需要進一步研究優化方法。

 

       盡管以上方法還停留在實驗室研究階段，而對于建立一套有效的環境水體中微塑料全面監測方法，甚至是治理微塑料污染，我們能做的仍然非常有限。

       不過我們也不應該因此感到絕望，可以看到的是，政府正在逐漸完善微塑料監測法規和標準，社會愈加重視塑料制品造成的生態環境危害，研究人員也正在開發監測和治理方法…這碗塑料湯，我們不干！