赛默飞色谱与质谱分析
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关注环境微塑料监测，聚焦新污染物治理
微塑料是什么？
微塑料是近年来环境领域新污染物一个研究的热点。作为世界上zui大的塑料生产国和消耗国，我国微塑料污染防治形势严峻。
微塑料的来源非常广泛，人类在生物链富集的作用下，会累积大量的微塑料在体内，有研究表明，直径小于20微米的塑料颗粒是可以进入血液循环系统。这些难以消化的小颗粒对人体会产生难以预计的危害。微塑料中存在大量的工业添加剂如增塑剂、染料、阻燃剂等，由于其较大的比表面积，会导致这些工业添加剂在环境及生物体内被释放出来。同时，比表面积大、不规则或多孔的特性导致微塑料具有吸附重金属、持久性有机污染物的特性。
微塑料广泛存在于环境水体、土壤、水生生物体内，同时也存在于饮用水、生活消费品等方方面面，简单来说，只要我们人类呼吸和进食，微塑料就有机会进入人体中。既然微塑料对人类影响那么大，那到底该如何检测呢？
微塑料怎么测？
赛默飞针对微塑料检测具有多种解决方案，包括光谱法和色谱法，本篇文章重点介绍色谱法。
01
热裂解PY-GCMS法测试微塑料
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将经过分离富集的微塑料样品使用PY-GCMS测试。分析结果表明不同塑料的化学组成和结构有着明显的差异，其在高温裂解条件下会产生相应的特征热裂解产物。利用高温裂解产生的特征碎片信息经色谱分离和质谱鉴定，能够有效鉴别塑料成分和进行定量测定。通过查找微塑料样品的热裂解气质联用谱图中是否含有各种塑料成分的特征热裂解产物，即可对微塑料样品中的成分进行定性。
图1 不同微塑料成分在PY-GCMS上的特征碎片谱图
（点击查看大图）
微塑料也可进行定量分析。使用不同微塑料的特征裂解碎片的峰面积建立标准曲线，进行定量测定，通过标准曲线计算可得到样品中不同微塑料成分的浓度。
图2 四种微塑料的特征裂解碎片标准曲线
（点击查看大图）
热裂解气质法，还有一个突出优势是具有自己独te的微塑料谱库，使用这套谱库，即使对于那些第一次使用热裂解气质的人也很容易进行微塑料分析。以下是相关软件匹配截图。
图3 微塑料谱库自动检索结果
（点击查看大图）
02
热脱附TD-GCMS法测试微塑料
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热脱附气质联用法的原理是将提取后的微塑料转移至热脱附管中，然后进行300-350℃左右的热解吸，并把热解吸出来的化合物转移至GCMS进行分析。TD-GCMS法能够鉴定富集在微塑料内部或其表面上的极低含量的聚合物添加剂或污染物。
图4 通过标记化合物量化塑料聚合物（0.1 至 1.2 mg）的线性图（点击查看大图）
表1 不同塑料聚合物标记化合物的保留时间和线性及其降解过程（点击查看大图）
图5 通过 TD–GC–MS 分析的瓶装水样品 A 微塑料滤出物的总离子色谱图。突出显示的化合物与塑料生产有关，可能表明塑料的来源（点击查看大图）
优势特点（总结）：
• 1.色谱法由于具有可精确进行质量浓度定量的优势，且不受微塑料颗粒大小的影响，完全可作为微塑料分析的一种有效手段，并与光谱法互为补充
• 2.热裂解法作为塑料分析研究的常用工具，方法成熟，且有完善的微塑料数据库，可大大方便科研工作者对微塑料的研究。
• 3.热脱附法作为一种新的微塑料的分析手段，方法灵敏度强，特别适合于实际样品中痕/微量微塑料的定量定性分析。
• 4、本方法使用了赛默飞ISQ7610 GC-MS气质联用仪结合热裂解法(PY)和热脱附法 (TD)对微塑料进行分析。ISQ 7610 单四极杆气质联用系统内置了智能工具，简化了仪器设置、方法开发和日常操作，专为快速分析而设计。
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