廢棄塑料的普遍存在及諸多負(fù)面影響使公眾感到不安，這讓塑料污染成為了環(huán)境領(lǐng)域研究的焦點問題。2004年，英國科研人員在《科學(xué)》上發(fā)表的一篇論文中首次提出微塑料概念，微塑料污染開始進(jìn)入大眾視線。目前尚未有全球公認(rèn)的微塑料定義。

  塑料按尺寸大小可分為：大(>2.5cm)、中(5mm~2.5cm)、微(MP100nm~5mm)和納(<100nm)。微塑料具體又可分為：小(<1mm)、中(1~3mm)和大(3~5mm)。近期，一些學(xué)者建議窄化微塑料的范圍(1~1000um)。將尺寸小于1um的塑料歸為納米塑料。

  微塑料的形貌類型包括微珠、顆粒、纖維、泡沫、碎片和膜等。大部分微塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難降解、可長期存在(或以更小尺寸的形式存在)，將對生態(tài)環(huán)境安全和人類健康帶來潛在的威脅。形貌特征間接影響微塑料在土壤中的遷移行為。

環(huán)境風(fēng)險與微塑料尺寸、組分和含量等因素息息相關(guān)，微塑料尺寸越小，環(huán)境風(fēng)險越大，對其的檢測越困難。受采樣、前處理和分析技術(shù)的限制，現(xiàn)有研究中檢測到的微塑料尺寸普遍較大，其實際數(shù)目被明顯低估。另外，文獻(xiàn)數(shù)據(jù)之間的可比性差，不容易達(dá)成共識。沉積物中微塑料的分析方法可以經(jīng)過微調(diào)后用于土壤微塑料的分析。不過，對于土壤微塑料而言，復(fù)雜的組分和表面附著物的存在導(dǎo)致分析檢測存在更大的挑戰(zhàn)，尚難以形成統(tǒng)一、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)方法。

光譜分析

  通過將微塑料樣品的光譜圖與光譜庫中的已知光譜進(jìn)行比對獲得具體的結(jié)構(gòu)信息，從而確定微塑料的化學(xué)組分，并統(tǒng)計得出微塑料的數(shù)量，是一種非破壞性分析方法。使用該方法檢測微塑料樣品時，通常將其與顯微鏡技術(shù)結(jié)合、成像技術(shù)與化學(xué)計量學(xué)方法結(jié)合，從而實現(xiàn)對樣品的自動、快速定性定量分析。

紅外光譜法

  FTIR操作簡單，譜圖的特征性強，既可以用于環(huán)境中微塑料的原位識別和定量，又可以用于老化微塑料的分析。FTIR可以自由切換反射、透射、衰減全反射(ATR)模式，滿足對不同樣品的分析需求。ATR-FTIR可直接快速測試肉眼可見的尺寸不小于200um的微塑料。為了保證圖譜的效果，通常檢測的微塑料尺寸不小于1mm。傅里葉變換顯微紅外光譜法(micro-FTIR或者u-FTIR)是將顯微鏡裝在傅里葉變換紅外光譜儀上，既是微量分析又是微區(qū)分析的一種方法。該方法可以滿足對粒徑大于10um (也有文獻(xiàn)提到粒徑限值為20uml)的微塑料的檢測要求。不過，檢測過程中每次只能分析土壤樣本中挑揀出的1個微塑料顆粒，這樣操作過程繁瑣。配備焦平面(FPA)陣列或線陣列檢測器后，u-FTIR可實現(xiàn)對整個濾膜上的微塑料的全自動測量，成為了目前用于免預(yù)分類、可視化、節(jié)省時間、自動識別、定量測定微塑料的最常用方法，這為微塑料檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的建立奠定了基礎(chǔ)。缺點是該方法需要去除目標(biāo)物以外的大部分物質(zhì)。為此，樣品的前處理尤為重要。另外，考慮到該方法檢測到的微塑料數(shù)量會被低估，與其他分析技術(shù)聯(lián)用可以探索更多的化學(xué)信息，這樣檢測精準(zhǔn)度提高、范圍擴大。比如：原子力顯微鏡紅外光譜聯(lián)用(AFM-IR)有望對尺寸更小的微塑料，甚至納米塑料進(jìn)行表征。

拉曼光譜法

  除了紅外光譜法，拉曼光譜法是另外一種在微塑料的原位組分定性和顆粒統(tǒng)計中發(fā)揮重要作用的方法。拉曼光譜是散射光譜，信息從入射光與散射光頻率的差別得到。與紅外光譜法相比，拉曼光譜法具有更高的空間分辨率，不受水分干擾等優(yōu)勢。缺點在于如果樣品產(chǎn)生熒光效應(yīng)或者添加劑比較多時會影響樣品檢測，或者檢測不到拉曼信號。另外，當(dāng)微塑料尺寸比較小時，測試樣品有被激光損壞的風(fēng)險。當(dāng)與顯微鏡聯(lián)用時，顯微拉曼光譜(micro-Raman或者u-Raman)以-像技術(shù)是將1um以上的微塑料進(jìn)行表征。拉曼成像技術(shù)是將共聚焦顯微鏡、拉曼光譜技術(shù)和新型信號探測裝置相結(jié)合，能夠快速獲得高信噪比的未經(jīng)有機質(zhì)消解靜態(tài)圖像分析的半自動顯微拉曼光譜分析方法。該方法能快速檢測環(huán)境微塑料的形貌及化學(xué)結(jié)構(gòu)信息，顆粒識別率在70%以上。另外，可以在樣品區(qū)域上采用面掃模式自動逐點采集信號，大大提高檢測效率和準(zhǔn)確率。有文獻(xiàn)認(rèn)為，未去除的有機干擾物質(zhì)對分析結(jié)果準(zhǔn)確率的影響是紅外光譜法和拉曼光譜法的共性。將拉曼和紅外結(jié)合使用，可提高微塑料的鑒定準(zhǔn)確率。