[發明專利]一種制備熒光染色微塑料的熱循環方法與濃度分析方法

在審

• 申請號: 202011643522.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112730368A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 李陽;劉晟東;夏星輝;邵恒
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N1/30
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 羅銀燕

本發明涉及一種制備熒光染色微塑料的熱循環方法與濃度分析方法，它涉及一種微塑料的熱循環熒光染色方法與微塑料的質量濃度定量分析方法：該方法包括以下步驟：一、將染色劑和有機溶劑混合，制備染色工作液；二、將染色工作液與微塑料混合，熱循環并振蕩染色，過濾烘干得到熒光染色微塑料；三、對未知樣品進行染色并測量熒光強度，采用熒光染色微塑料濃度與熒光強度之間的標準曲線，分析未知樣品中微塑料的質量濃度。本發明具有操作簡單、成本低、分析速度快的優點，提供了一種流程短、快速便捷的微塑料定量分析方法，為環境中微塑料的遷移轉化與歸趨研究提供了可靠的研究手段。

技術領域

本發明涉及環境科學研究的技術領域，具體涉及一種制備熒光染色微塑料的熱循環方法與濃度分析方法。所述熒光染色微塑料的熱循環方法與濃度分析方法可用作分析典型微塑料污染物的環境行為和生物體內暴露風險，為研究微塑料在天然環境中的遷移轉化規律和毒性效應提供研究手段。

背景技術

微塑料(粒徑＜5mm)作為一種新興污染物，廣泛分布于水環境、土壤環境以及大氣環境中。研究證實，微塑料具有潛在的生物毒性與生態風險。因此，了解其在環境中的含量和分布，對于深入分析其在環境中的遷移和轉化，了解和評價其生態健康風險具有重要意義。

目前，微塑料常用的定量分析方法包括物理方法和化學方法。物理方法主要采用各種顯微鏡，如掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡等儀器，在表征微塑料表面形貌的同時，對微塑料的個數進行計數分析。化學方法主要采用傅里葉紅外光譜儀，氣相色譜-質譜聯用儀等儀器對微塑料進行化學組分的鑒定和分析，如表征微塑料的表面官能團、元素組成和相對含量等。以上分析手段存在如下問題：分析儀器昂貴、分析時間長、分析成本高、操作流程長和數據處理工作量大等。在微塑料的量化分析方面，傳統物理方法和化學方法均無法準確測定微塑料的質量濃度。微塑料的質量濃度分析方法的缺乏，限制了研究學者對于微塑料遷移轉化行為和毒性效應的研究。因此急需一種快速、便捷的微塑料質量濃度定量分析方法。

尼羅紅是一種熒光染劑，最早被應用于生物研究中，可將中性脂質染色。近期研究發現，尼羅紅可將塑料制品染色，因此可用于微塑料的熒光染色。已有研究開展了通過尼羅紅進行微塑料染色的工作，并在熒光顯微鏡下觀察，通過圖像識別軟件自動計數。但已有的微塑料熒光染色方法存在熒光染色效果不穩定、染色速度慢、抵抗酸性和堿性環境腐蝕能力較差等不足。

本發明所要解決的問題是以尼羅紅作為染色劑，在熱循環加熱冷卻的條件下優化染色流程，克服現有的微塑料染色與定量方法的不足，提供一種方便快捷，穩定的微塑料熒光染色與質量濃度分析方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種染色效果穩定、速度快、定量分析準確的微塑料熒光染色與濃度分析方法。

本發明的目的在于提供一種制備熒光染色微塑料的熱循環方法，包括以下步驟：制備染色劑溶液步驟，將尼羅紅在有機溶劑中溶解，制備染色工作液；染色處理步驟，將微塑料在染色工作液中進行染色，加熱震蕩并快速冷卻，過濾并干燥儲存。

本發明所述的方法，所述尼羅紅的濃度范圍為10-100mg/L。

本發明所述的方法，所述有機溶劑指的是甲醇、正己烷、三氯甲烷。

本發明所述的方法，在染色處理步驟中，通過加熱至預定溫度并快速冷卻，以達到強化染色的效果，加熱溫度范圍為室溫25℃～70℃，冷卻溫度范圍為0～4℃。

本發明所述的方法，在染色處理步驟中，加熱過程需要在磁力攪拌器上攪拌或者超聲震蕩。

本發明所述的方法，所述加熱染色時間為30min，快速冷卻染色時間為10min。

本發明所述的方法，在染色處理步驟中，熱循環染色過程后，使用孔徑為0.45μm的有機系濾膜，真空抽濾微塑料溶液，用去離子水清洗3次以上，留下熒光染色微塑料在濾膜上。