海面微塑料采样方案及样品分析方法

本方案描述了海面微塑料的采样及样品分析方法。海面采样：使用支臂或A型架，通过绳索和卡环从船体侧面布放蝠鲼网。

将蝠鲼网部署在尾流区之外，以避免收集到受尾流区内湍流影响的水体。在提供的数据表中记录初始GPS坐标和初始时间。以大约2-3节的速度沿一条直线方向航行三十分钟，同时开始计时。

三十分钟后，停止船只，将最终的GPS坐标、航行路线长度以及船只平均速度记录到提供的数据表中。从水中提起曼塔网。使用潜水泵或船上的储水箱中的海水，从网的外部彻底冲洗曼塔网。

冲洗时应从网口向网尾方向进行，以将附着在网上的所有颗粒物集中到网尾。注意：切勿通过网口冲洗样品，以防污染。安全取下网尾，将网尾中的样品用孔径为300微米或更小的筛网进行筛分。

从外部彻底冲洗网袋末端，并将样品剩余部分倒入筛网中。重复此步骤，直至网袋末端内无任何残留颗粒。将筛网上所有材料集中至筛网的某一区域。

使用漏斗，以70%乙醇将筛子冲洗至玻璃罐或塑料瓶中。盖紧瓶盖，用纸巾擦拭瓶身，并在瓶盖及瓶身外侧标注样品名称和日期。从海面样品中分离微塑料。

如果样品中不含有大于25 mm的物体且看起来较为洁净，则直接进入步骤3。否则，将样品倒入筛网中，通过目视识别并使用镊子去除样品中所有尺寸大于5 mm的天然或人工垃圾物体。注意，需用蒸馏水仔细冲洗每一个被移除的物体，以去除附着在其表面的任何微塑料垃圾。

将所有天然和人工的垃圾物体分别存放在不同的容器中。将所有天然和人工的垃圾物体置于干燥器中，或在密闭容器中于空气中干燥，然后称重。根据《垃圾物品类别主清单》，鉴定所有大于25 mm的垃圾物体。

移除所有较大的物体后，使用喷瓶或自来水将筛网上剩余的全部碎片集中到筛子的某一区域。借助漏斗，用最少的70%乙醇将样品倒入玻璃容器中。取少量样品，倒入玻璃培养皿中。

使用体视显微镜分析样品，并搜寻微塑料颗粒。每发现一个微塑料颗粒，应根据表1中的分类将其归入相应类别，并放入标记有类别名称的培养皿或其他玻璃小瓶中。培养皿必须始终处于封闭状态。

将培养皿置于配备测量装置的显微镜下，测量每个颗粒的尺寸。除丝状物外，测量其最长对角线，并记录其颜色。分别称量每类微塑料颗粒的质量。

微塑料颗粒需要预先干燥。如何鉴定微塑料？无细胞结构。

厚度不均，颜色特征明显。在从样品中分离微塑料时，应采取保守策略，宁可多去除一些物质，也不要遗漏。我们后续仍可确定颗粒的真实化学结构。

化学表征。衰减全反射傅里叶变换红外光谱法（ATR FT-IR）是塑料表征中常用的技术。可通过该方法确定材料的组成，某些情况下还可评估其降解程度。

分析前，必须使用酒精和无尘布清洁检测系统，并在样品台上放置适用于小颗粒的专用样品板。随后记录背景光谱。然后将样品置于样品台上并拧紧固定。

当开始采集样品光谱时，检测器会将一束红外光以特定方式射入ATR晶体，使其从与晶体接触的样品表面反射。该反射光会轻微穿透样品，从而实现光谱的记录。随后，检测器在光束离开晶体时将其收集，最终获得光谱。

每种材料都有其特征性的光谱，因此可通过将所获得的光谱与数据库中的光游戏副本进行自动比对来实现鉴定。ATR FT-IR 显微镜。FT-IR 显微镜结合了显微镜和红外光谱仪的功能。

这使得可以在非常小的区域上记录光谱，适用于分析小于1 mm的微塑料。显微镜最常使用ATR模式，尽管也可以使用透射和反射模式。分析开始时，将样品放置在玻璃滤膜上。

可以使用其他滤膜，但其聚合物性质可能会干扰表征结果。将带有样品的滤膜放置在自动扫描台上，使用操纵杆定位样品并记录光学图像。在该图像上，我们标记一个20×20微米的区域，用于后续对样品进行表征。

随后进行背景测量，接着在指定位置采集光谱。获得ATR FT-IR光谱后，将其与数据库中的光谱进行比对，以确定样品的成分。结果。本方案提供的基本结果将微塑料颗粒根据其形态特征分为6个类别。

第一类，通常也是最丰富的一类，是碎片。它们质地坚硬、较厚，具有锋利的弯曲边缘和不规则的形状，呈现出多种不同的颜色。

第二类是薄膜。它们同样呈不规则形状，但与碎片相比，薄膜更薄、更柔韧，通常呈透明状。第三类是颗粒，通常来源于塑料工业。

它们的形状不规则且呈圆形，通常体积较大，直径约为5mm。它们通常一侧扁平，颜色也各不相同。第四类是颗粒剂（Granules）。

与颗粒相比，它们呈规则的圆形，通常尺寸较小，直径约为1 mm，颜色为自然色。第五类是细丝。

它们是除碎片外最丰富的微塑料颗粒类型。其长度可短可长，具有不同的粗细和颜色。最后一类是泡沫塑料。

它们通常来源于聚苯乙烯泡沫的大颗粒，质地柔软，形状不规则，颜色从白色到黄色不等。主要获得的结果是每份样品中微塑料颗粒的数量。

该数据可进一步按每平方公里进行标准化。标准化所用公式为：每份样品中的微塑料颗粒数除以采样面积，其中采样面积通过采样距离乘以曼塔网宽度计算得出。此处可参见表3和图1中展示的一个标准化数据示例。

此外，可使用图像分析软件对颗粒进行分析。分析结果包括每个颗粒的最大长度和面积。最后，建议对每份样品中颗粒的总数或尽可能高的数量进行化学分析。

通过使用傅里叶变换红外光谱法（Fourier Transform Infrared Spectroscopy），可获得所选颗粒的光谱，如本图所示。随后将该光谱与软件数据库中的光谱进行比对。最终结果可判断某一颗粒是否为塑料，并根据其化学结构确定塑料的类型。结论。

通过采用本方案，可获得海面微塑料丰度的准确且可靠的结果，并能与其他现有研究进行比较。