介紹 瓶裝純凈水替代飲用自來水在市場內銷 售。但是，越來越多的人反對使用一次 性塑料瓶，事實上因為這些塑料瓶最后可能會完好無損的進入環境（其需 要很多年的時間來降解），或者是分解成更小的碎片和顆粒后，作為次生微 塑料進入環境。最近的一項研究報告稱，在幾個品牌的瓶裝飲用水中檢測 到微塑料顆粒。1 微塑料對人類健康的影響仍有待確定，但是在食品和飲料 中，可能含有持久性有機污染物（POPs）的微塑料的存在是人們的關注重點。 分析瓶裝水可確定微塑料的存在、特性、尺寸和數量。 紅外（IR）光譜分析是識別聚合物的主要分析技術，并且使用紅外顯微鏡可 檢測和識別微塑料小至只有幾微米大小的顆粒。本文介紹使用 PerkinElmer  Spotligt 400 紅外成像系統分析幾種不同品牌瓶裝水的方法。

紅外顯微鏡樣品制備 紅外顯微鏡分析要求不同來源的微塑料樣品不受任何基 質干擾，并且單個顆粒或碎片要能夠分離出來。在某些 情況下，如沉積物中存在的微塑料，樣品凈化可能是一 個重要的過程。但是，就瓶裝水樣品而言，無需樣品凈化， 而是僅需將微塑料從水性基體中分離出來。該過程可通 過使用適于紅外測量的合適的濾膜簡單過濾樣品得以實 現。紅外顯微鏡的最佳濾膜類型經確定為銀膜、鍍金聚 碳酸酯或激光蝕刻的硅濾膜。2 如果使用透射模式測量樣 品，則硅濾膜是選擇，所有三種類型均適于反射測量。

實驗 為測試不同品牌瓶裝水（塑料），在英國當地購買五種匿 名瓶裝水，以測試其中是否存在微塑料。此外，還測試 了自來水樣品。使用配有 13 mm 玻璃過濾器支架的 600  mL Advantec 燒瓶對樣品進行抽濾，每個樣品 500 mL 的體積。使用孔徑范圍為 1-5 微米的 13 mm 直徑的濾膜 （Sterlitech Corp.）。此類孔徑可以快速過濾，并且可以 收集小至幾微米尺寸的微塑料，而紅外顯微鏡能測試的 最小尺寸因衍射極限而受到限制。對于瓶裝水的測試， 可使用 13 mm 直徑的濾膜，因為樣品基質通常干凈， 并且只有少量顆粒需要過濾。將 13 mm 濾膜直接放入 Spotlight 400（圖 1）的紅外顯微鏡樣品載物架上，用 于每個完整濾膜上樣品的反射測量和可見圖像測量。 圖 2a 和 2b 顯示的是使用反射法對直徑為 13 mm 的鍍 金聚碳酸酯濾膜上瓶裝水樣品和自來水樣品測出的完整 可見圖像。 從瓶裝水樣品中可觀察到分布在濾膜上的一系列黑色顆 粒。在自來水樣品中可以看見大量的顆粒和纖維。 從收集的可見圖像測量結果來決定是否對整個樣品濾膜 成像或者掃描單個顆粒。獲取 13 mm 濾膜的整個紅外 圖像可能需要幾十分鐘，這取決于空間分辨率、光譜分 辨率和所需的靈敏度。但是，如果濾膜上只有幾個顆粒， 則不必采集整個紅外圖像，因為使用單點模式可在幾秒 鐘內掃描每個顆粒。就自來水樣品而言，其中有數百個 顆粒，采集紅外圖像是最明智的方法。表 1 所示為對此 類樣品進行單點和紅外成像測量的掃描條件。

在圖像中的任何一點上均有與該空間點對應的完整紅外 光譜圖。圖 6 所示為一個示例光譜，并已識別出該光譜 為纖維素。在自來水樣品中，絕大多數纖維是纖維素。

紅外圖像基于近 250,000 個光譜的收集。手動分類數據 以試圖找出不同化學物種將需要數小時的時間。但是， 軟件的數據處理程序考慮到快速提取信息。軟件里的 “Show Structure”命令使用主成分分析（PCA）提取所 收集數據內不同特定化學類型的信息。圖 7 所示為自來 水樣品的組分 1 的圖像。在圖 5 所示的總吸光度圖中， 顯示出從數百個顆粒和纖維中分離出的清晰顆粒。

概要 顯微紅外，無論是使用點模式還是紅外成像模式，經證 實都是檢測和鑒別瓶裝水中存在微塑料的分析技術，采用適當的樣品收集和凈化方法，該技術可應用于 其他含有微塑料的樣品。所有品牌的瓶裝水均含有 20-200 微米大小的微塑料，其中一些纖維長度超過 2  mm。瓶裝水中含有的纖維和顆粒比自來水樣品中存在 的少得多。所存在的微塑料類型差別較大，并且絕大多 數并非用于制造塑料飲料瓶的塑料材料。在各個制造商 的場所內需要確定微塑料的來源以消除問題，或者可引 入額外的過濾步驟來去除微塑料。此外，需確定所存在 的微塑料是否對消費者構成健康風險。