科创中国

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节能环保产业

需求背景

作为一种重要的新污染物，微塑料（MPs）污染己成为全球性的污染问题。这是因为，l）塑料被广泛使用，而环境 MPs己在全球范围内检测到；2）MPs在大气中的长距离迁移己逐渐得到证实和关注。然而，这些细小的塑料颗粒的检测技术还存在不足，极大地限制了环境MPs的研究，尤其是大气环境中的MPs。Agilent 8700 LDIR激光红外成像系统己成功应用于测定各种基质（水、 土壤、大气等）巾的MPs，为MPs分析提供一种复杂的新方法。汪磊教授在最新研究中利用 8700 LDIR测定了废水、污泥、室内灰尘样品中MPs的存在。但由于仪器分辨率低、杂质干扰，目前仍不被认为是检测亚微米级和纳米塑料的有效方法，不能用于样品中痕量MPs的定量。

需解决的主要技术难题

南开大学教授建立了一种化学解聚新方法与Agilent 6460 LC-MS/MS联用，可以准确测定典型MPs的含量。该方法将进一步改进用于更多聚合物，并应用于描述大气MPs的特征指纹谱和揭示大气MPs的传输行为（水平和垂直揣流扩散）。植物根系对MPs的吸收备受关注。与土壤中的MPs相比，大气中的 塑料颗粒尺寸要小得多。这为亚微米和纳米塑料通过气孔吸收途径进入叶片提供了更大的可能性。在我们最近的研究中，我们观察到塑料颗粒从气孔迁移到叶子内部。此外，LC-MS加IS检测到叶子中相对高浓度的l10µgig PET聚合物。然而，树叶对不同大气塑料颗粒的吸收效率及其植物毒理学需要进一步研究。此外，该项目还可以估算人类通过呼吸、吸入灰尘以及可食用植物（如叶菜类）的潜在贡献而接触塑料聚合物细颗粒的风险。

期望实现的主要技术目标

1. 描述中国、日本和蒙古大气（降尘和悬浮颗粒〉中MPs的含量、组成和形态的分布特征。2. 描述MPs从大气到树叶的吸收及转运行为。3. 评估MPs对植物叶片生理的影响及对人类健康的风险。

需求解析

解析单位：“科创中国”南开大学专业科技服务团（南开大学） 解析时间：2022-11-28

周达

南开大学

项目主管

综合评价

该需求详细清晰，目的明确。 在微塑料监测中，由于微塑料的物理特性（大小、形状、密度、颜色）以及化学组分等差异，不同类型微塑料在不同环境中流动过程（输入、输出和存留）的时间均不相同，使微塑料监测变成一大难题。目前，对微塑料的分析方法主要有目视分析法、光谱法 （如傅立叶变换红外光谱法和拉曼光谱法）、热分析法以及其他分析方法等 （如质谱法以及扫描电子显微镜-能谱仪联用法）。其中，红外光谱及Raman光谱分析，由于具有无破坏性、低样品量测试、高通量筛选以及所获取的结构信息互补等特点，成为检测和鉴别微塑料的主要分析技术；而在实际操作中上述技术仅可对几微米颗粒物进行检测（FT-IR为10～20μm、Raman 最低仅为1 μm），使微塑料的研究仍处于起步阶段。 项目是否可以顺利完成，仍具有较高风险。

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