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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聚合而成的高分子化合物，由于具有化學性質穩(wěn)定、耐磨耗性強、絕緣性好、加工成本低、導熱性低等特點，被廣泛應用于各行各業(yè)。可以說，從工業(yè)生產到衣食住行，塑料制品無處不在，早已滲透進人類社會的方方面面，與社會的發(fā)展進步密不可分。
然而，在享受塑料給人們的生產和生活帶來諸多便利的同時，塑料垃圾已經悄無聲息地向我們涌來，嚴重影響著我們的身體健康和生態(tài)環(huán)境。據《通過問責制解決塑料問題》顯示，2016年每個人產出的塑料垃圾總量約等于93個籃球的重量。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，如果塑料產業(yè)的發(fā)展態(tài)勢始終不變，到2030年，海洋中的塑料污染將翻一番，預計達到3億多噸，塑料產量可能增加40%，由此產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，轉變傳統(tǒng)的塑料產業(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)境中風化而來。此外，在日常生活中我們經常使用的化妝品和清潔產品中含有大量的磨砂顆粒，這些顆粒物質也是微塑料產生的主要來源。
由于微塑料具有體積小、吸附污染能力強、擴散范圍廣等特性，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，需要先進的科學技術來助力凈化生態(tài)環(huán)境中的微塑料。
近日，華南農業(yè)大學海洋學院教授王俊團隊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——高光譜成像技術、熱解與氣相色譜質譜聯(lián)用技術等。相關研究成果發(fā)表在《分析化學趨勢》上。
據了解，高光譜成像技術是基于非常多窄波段的影像數(shù)據技術，它將成像技術與光譜技術相結合，探測目標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。近些年來，隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高，該項技術的探測能力也有所增強，具有近似連續(xù)的地物光譜信息，地表覆蓋的探測和識別能力強，地形要素分類識別方法多樣，成像高定量分析的精度和可靠性高等顯著特性，可廣泛應用于食品安全、醫(yī)學診斷、航空航天等領域。
熱解吸技術是一種將固體、液體、氣體樣品或吸附有待測物質的吸附管置于熱解吸裝置中，當裝置升溫時，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物進入 GC，GC-MS 以及其他分析儀器的一種分析預處理技術。熱解吸與氣相色譜質譜聯(lián)用可解決復雜樣品的分析測定問題，具有廣泛的應用范圍。
上述先進的科學技術對于環(huán)境微塑料的治理具有重要的意義，今后有望成功應用于實際的治污行動中。然而，不容忽視的是，微塑料的形成過程涉及生產、消費等諸多環(huán)節(jié)，產生因素錯綜復雜，僅靠科學技術治污并不能夠從根本上凈化環(huán)境當中的微塑料。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)保行動當中，在生產生活中自覺提高環(huán)保意識，減少塑料制品的使用并合理處置塑料垃圾。
資料來源參考：中國科學報、百度百科、奧普樂儀器有限公司
(原標題：分析技術助力大氣微塑料治理 凈塑自然科技同行)
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