塑料因成本低廉、特性丰富而备受欢迎，成为近几十年来使用最广泛的材料之一，但随之而来“微塑料（MP）污染”问题也日益突出，严重威胁生态环境健康。美国明尼苏达大学公共健康学院 2017 年 9 月发布的一项研究报告显示，美国超过 94% 的自来水被检出含有塑料微粒；在欧洲，这个数字是 72%。

       一个恐怖的事实是，我们周围的水中很可能充斥着看不见的塑料颗粒！怎么办？干了这碗塑料汤？No No No…

       中国科学院烟台海岸带研究所李连祯、骆永明等最近在 Nature Sustainability 杂志上发表的研究结果显示，亚微米级甚至是微米级的塑料颗粒可以穿透小麦和生菜根系进入植物体，并能在蒸腾拉力的作用下通过导管系统随水流和营养流进入作物可食用部位，否定了科学界先前“微塑料不可能存在于在日常食用的蔬菜和农作物中”的普遍观点。

 

       这么看来，这碗塑料汤可能要变成塑料粥了。

 

       研究人员在努力开发更为简便、直接的检测方法，对 MP 定量和表征，以便了解、研究、控制这一威胁。近十年来，微塑料的相关研究呈现爆发式增长，对检测微塑料的形貌、组成、浓度等信息的方法要求越来越高。由于 5 μm 以下的 MP 有可能越过生物屏障，穿透组织并在器官中积累，因此，对 5 μm 以下的 MP 的信息需求更为迫切。

       迫切的检测需求激发了研究人员的思路…

       电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）凭借分析元素的灵敏度高、检出限低、可分析的元素种类多等优势，常常被用在检测 ppt 到 ppm 级含量的样品当中。

单颗粒模式下运行的 ICP-MS (spICP-MS) 已经被大量应用在检测金属纳米颗粒物的研究之中，为研究人员同时提供相应的化学成分，颗粒尺寸和尺寸分布（等效球体直径），颗粒质量浓度和颗粒数密度等信息。

 

       在使用 ICP-MS 分析碳元素时，由于碳离子化效率较低，背景干扰较大，因此很少会被应用。但是在 spICP-MS 模式中，仪器的驻留时间会设定地较低（0.1 毫秒），降低了每一个时间窗口内的背景信号值，但保留了待测元素的信号强度，从而增强了信噪比，使得分析较低粒径的含碳颗粒物成为可能。

       正是这个原因，spICP-MS 也被研究人员尝试应用到分析微塑料当中。

       Eduardo Bolea-Fernandez 等在 2019 年底发表论文阐述了应用 spICP-MS 模式分析对聚苯乙烯（PS）塑料微球进行定量分析（颗粒物浓度，质量浓度和粒径分布）的方案[3]，作者通过 spICP-MS  模式监测碳（13C）含量来开发分析方法：

       首先，比较了分别依靠碳和钬元素检测到的掺杂镧系元素的 2.5 μm PS微球的数量，验证了方法可以准确定量颗粒物浓度和粒径分布，并且可以计算颗粒物质量浓度。

 

       之后，尽管与 13C 的背景有较大的重叠，作者验证了这个新方法可以用来分析  1 μm PS 微球。而且，在分析的 2.5 μm 和 1 μm 的 PS 微球中，最频信号强度之间的比率与计算的理论比率非常吻合。

 

       这些结果表明了在研究领域，应用 spICP-MS 方法表征球体微塑料的颗粒数浓度、质量浓度和尺寸分布的技术可行性。如果应用该方法对环境水体的微塑料检测，定量和大小表征，仍需要进一步研究优化方法。

 

       尽管以上方法还停留在实验室研究阶段，而对于建立一套有效的环境水体中微塑料全面监测方法，甚至是治理微塑料污染，我们能做的仍然非常有限。

       不过我们也不应该因此感到绝望，可以看到的是，政府正在逐渐完善微塑料监测法规和标准，社会愈加重视塑料制品造成的生态环境危害，研究人员也正在开发监测和治理方法…这碗塑料汤，我们不干！