用于检测液体试样中聚乙烯微塑料的前处理方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种用于检测液体试样中聚乙烯微塑料的前处理方法及其应用，处理方法为：使用过氧化氢溶液消解液体试样成澄清的消解溶液后，加入碳酸氢钠以加热和超声方式去除消解溶液中过量的过氧化氢，并在消解溶液中加入乙醇，分散消解溶液中团聚的聚乙烯微塑料。本发明专利技术可消除聚乙烯微塑料的前处理过程中有机物颗粒的干扰，提高回收率，并且避免过滤时试样腐蚀滤膜影响计数。样腐蚀滤膜影响计数。样腐蚀滤膜影响计数。

【技术实现步骤摘要】
用于检测液体试样中聚乙烯微塑料的前处理方法及其应用


[0001]本专利技术属于安全检测
，具体涉及一种用于检测液体试样中聚乙烯微塑料的前处理方法及其应用。

技术介绍

[0002]聚乙烯是一类用途广泛的高分子材料，常用于塑料制品制作、食品包装材料、薄膜制作等生产、生活领域。聚乙烯在存放、运输、使用过程中因包括物理、自然老化等因素发生撕裂、破碎，进而产生碎片，其中粒径小于5mm的碎片颗粒物属于微塑料。微塑料比表面积大，易吸附有毒有害物质，会对生物体、环境造成伤害。目前，定量检测微塑料的方法主要为显微计数法，使用的仪器有普通光学显微镜、显微红外、显微拉曼、扫描电镜等。使用显微计数法要求液体试样中微塑料最终富集在滤膜上。目前，液体试样中微塑料的前处理方法主要有密度浮选法、湿法消解法，以上方法处理后将液体试样过滤，微塑料颗粒富集于滤膜上，显微计数法观察并计数，使用的滤膜的种类主要有纤维滤膜、高分子滤膜、金属滤膜等，液体试样中聚乙烯微塑料的检测亦主要采用以上方法。
[0003]密度浮选法是处理包括液体试样在内各种基质的最温和前处理方法。申请号为CN202110312146.X，名称为“一种基于密度分离法快速提取分析土壤中微塑料的方法”使用了氯化镁饱和溶液浮选出微塑料后进一步处理，最终对微塑料进行定性检测。密度浮选法不能消除有机物颗粒的干扰，且在收集时易发生微塑料的损失，进而导致选择性不强、回收率不高。此外，密度浮选法大量使用氯化钠、氯化钙、氯化镁等无机盐，造成试剂浪费和环境污染。
[0004]湿法消解法处理液体试样采用的方法主要有：强碱消解、强酸消解、过氧化氢消解和混合消解法等，使用强碱消解和强酸消解易导致微塑料的损失，使用过氧化氢消解则相对温和。前处理方法应选择合适的消解试剂、消解温度和消解时间在确保不损失微塑料的同时最大化祛除干扰物质。申请号为CN202110681624.4，名称为“一种定量分析叶类蔬菜体内微塑料的方法”使用硝酸混合过氧化氢消解试样，定量检测了聚苯乙烯微塑料。需注意的是，湿法消解后溶液中存在大量氧化性和腐蚀性消解液残留，在过滤时易腐蚀滤膜，导致滤膜表面孔径发生变化，试液中颗粒物在滤膜孔径变大处聚集，且滤膜的腐蚀产物易堵塞滤膜自身。
[0005]目前，液体试样中微塑料前处理方法主要存在以下共性问题：1、液体试样中微塑料易发生团聚，过滤富集后微塑料在滤膜表面分布不均匀；2、密度浮选法无法消除有机物颗粒的干扰，且回收率低于50％，干扰严重时甚至低于30％；3、湿法消解后残留消解液腐蚀滤膜，影响过滤和富集效果。液体试样中聚乙烯微塑料在采用以上前处理方法时也会出现同样问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种检测液体试样中聚乙烯微塑料的前处理方法，以消除聚
乙烯微塑料的前处理过程中有机物颗粒的干扰，提高回收率，避免过滤时试样腐蚀滤膜影响计数。
[0007]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0008]一种用于检测液体试样中聚乙烯微塑料的前处理方法，使用过氧化氢溶液消解液体试样成澄清的消解溶液后，加入碳酸氢钠以加热和超声方式去除消解溶液中过量的过氧化氢，并在消解溶液中加入乙醇，分散消解溶液中团聚的聚乙烯微塑料。
[0009]优选的，液体试样中的过氧化氢溶液加入量为：过氧化氢溶液与液体试样的体积比＝1：1～4，其中过氧化氢在过氧化氢溶液中的质量百分比为30％。
[0010]优选的，过氧化氢溶液对液体试样的消解时间为12
‑
36h，消解温度为40
‑
55℃。
[0011]优选的，加入碳酸氢钠后，消解溶液中的碳酸氢钠浓度为3.5
‑
5.0g/L。
[0012]优选的，消解溶液加入碳酸氢钠后，加热至40
‑
55℃。
[0013]优选的，消解溶液加入碳酸氢钠后，超声3
‑
8h。
[0014]优选的，消解溶液中按照乙醇与消解溶液的体积比1：3～4加入乙醇，对聚乙烯微塑料进行分散。
[0015]优选的，所述乙醇为色谱纯乙醇。
[0016]优选的，将用乙醇分散均匀的消解溶液用滤膜过滤，聚乙烯微塑料均匀地富集于滤膜上。
[0017]上述前处理方法在检测涂层中聚乙烯微塑料中的应用、或者在检测聚乙烯微塑料吸入生物体内的应用、或者在检测血液中聚乙烯微塑料中的应用。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术使用过氧化氢溶液消解液体试样成澄清溶液后，加入碳酸氢钠至合适浓度，辅以超声去除体系中过量的过氧化氢，可在不改变聚乙烯微塑料形貌和分子结构的同时消除有机颗粒物干扰，聚乙烯微塑料在该消解条件下稳定；去除溶液中过量的过氧化氢后，在后续过滤过程中不腐蚀滤膜，使滤膜保持其性能，微塑料不会穿透滤膜，并且不会在滤膜上聚集。
[0020]由于液体试样中聚乙烯微塑料因为憎水易发生团聚，在溶液中加入适量的乙醇进行分散，确保滤膜上的聚乙烯微塑料分散均匀，便于计数。
附图说明
[0021]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0022]图1是本专利技术的工艺流程示意图；
[0023]图2是本专利技术的液体试样在消解前扫描电镜下聚乙烯微塑料的形貌图；
[0024]图3是本专利技术的液体试样在消解前聚乙烯微塑料的拉曼光谱图；
[0025]图4是本专利技术实施例1的液体试样消解后在扫描电镜下的聚乙烯微塑料形貌图；
[0026]图5是本专利技术实施例1的液体试样消解后的聚乙烯微塑料拉曼光谱图；
[0027]图6是未经过碳酸氢钠消除消解液中过量过氧化氢对银滤膜影响的扫描电镜图；
[0028]图7是经过碳酸氢钠消除消解液中过量过氧化氢对银滤膜影响的扫描电镜图；
[0029]图8是实施例1中的目标物聚乙烯微塑料的显微拉曼形貌图；
[0030]图9是实施例1中的目标物聚乙烯微塑料的拉曼光谱图；
[0031]图10是实施例2中，肺泡灌洗液中的聚乙烯微塑料的显微拉曼形貌图；
[0032]图11是实施例2中，肺泡灌洗液中的聚乙烯微塑料的拉曼光谱图；
[0033]图12是未经过分散处理的聚乙烯微塑料在液体试样中分层团聚照片；
[0034]图13是经过乙醇分散处理的聚乙烯微塑料在液体试样中分布均匀的照片。
具体实施方式
[0035]以下实施例中用到的主要试剂和仪器如下：
[0036](1)试剂
[0037]聚乙烯微塑料：粒径22～45μm，购自Sigma
‑
Aldrich公司；
[0038]过氧化氢(30％w/w)：分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司；
[0039]碳酸氢钠：分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司；
[0040]乙醇：色谱纯，购自德国默克公司。
[0041](2)实验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于检测液体试样中聚乙烯微塑料的前处理方法，其特征在于，使用过氧化氢溶液消解液体试样成澄清的消解溶液后，加入碳酸氢钠以加热和超声方式去除消解溶液中过量的过氧化氢，并在消解溶液中加入乙醇，分散消解溶液中团聚的聚乙烯微塑料。2.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，液体试样中的过氧化氢溶液加入量为：过氧化氢溶液与液体试样的体积比＝1：1～4，其中过氧化氢在过氧化氢溶液中的质量百分比为30％。3.根据权利要求2所述的前处理方法，其特征在于，过氧化氢溶液对液体试样的消解时间为12
‑
36h，消解温度为40
‑
55℃。4.根据权利要求3所述的前处理方法，其特征在于，加入碳酸氢钠后，消解溶液中的碳酸氢钠浓度为3.5
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5.0g/L。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉文亮，刘德晔，刘华良，朱醇，张婧婧，朱峰，张昊，霍宗利，
申请(专利权)人：江苏省疾病预防控制中心江苏省公共卫生研究院，
类型：发明
国别省市：