在环境污染物的检测与分析中，微塑料（Microplastics, MP）由于其广泛存在和潜在危害性，慢慢的变成了研究的热点。然而，传统的实验室分析方法往往需要昂贵的仪器、复杂的操作和长时间的分析周期，难以在现场快速应用。因此，便携式分析设备的出现为MP的现场检测和快速分析提供了新的解决方案。本文将详细探讨几种用于MP表征的便携式设备，展示其在实际应用中的潜力和局限性。

  Asamoah等人构建了一种由激光、光电二极管和CCD相机组成的光学传感器原型，用于测量MP的激光反射和透射率信号。该装置由一个紧凑的仪器包组成，仅重191克。实验表明，该仪器能够检测淡水中的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和半透明低密度聚乙烯（LDPE）微塑料。然而，半透明微塑料（如LDPE）在检测中存在失真问题，这极大地干扰了MP的图像质量。此外，该原型仅在实验室条件下对加标颗粒进行了测试，尚未验证其在真实环境样品中的实用性。

  随后，研究团队使用一种类似的手持式仪器，由便携式商用手持式光泽度计和CCD相机组成，用于测量镜面反射和捕获散斑图案，以检测和定量估计来自商业PET和低密度PE微塑料的“有效”表面粗糙度。尽管该原型能够检测水中沉没和漂浮的微塑料，但在区分天然水体和废水中的微塑料浓度方面仍存在局限性。此外，团队还开发了一种原型光学传感器，用于检测由商业PET塑料和PET瓶在水中制备的各种微塑料。经过测量散斑图案的激光散斑对比度和光学粗糙度估计来测量水中MP的表面粗糙度。虽然该技术能够描述水中的MP表面粗糙度，但与常规光学光谱分析仪器相比，其通用性较差。

  使用便携式光谱辐射仪，能够最终靠光谱扫描直接测量土壤中的微塑料积累。该光谱扫描采用可见近红外光源，可在350至2500纳米的波长范围内工作。研究人员分析了含有微塑料（低密度聚乙烯、PET、聚氯乙烯）及其组合的土壤样品，利用光谱峰与土壤加标样品的参考光谱相匹配的方法，成功鉴定出土壤中的微塑料。

  此外，小型MicroNIR OnSite-W光谱仪配备定制样品架，能够检测微塑料。该市售便携式近红外光谱仪通过线性可变滤波器（LVF）过滤钨丝灯光的微塑料反射率，并由基于光电二极管的线性探测器阵列检测。实验表明，该方法能够区分聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯的微塑料，证实了便携式光谱学与化学计量学相结合的微塑料定量能力。

  质谱仪，尤其是热解质谱仪，被大范围的使用在检测和鉴定微塑料的聚合物含量。Zhang等人制造了一种小型化的热解质谱仪，其尺寸为70厘米（长）×30厘米（宽）×40厘米（高），重量为18公斤，并配有内部电池。这种手持式仪器成功验证了聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚（甲基丙烯酸甲酯）微塑料和来自海滩环境样品的微塑料的检测能力。

  Iri等人开发了一种低成本的移动拉曼光谱仪，使用准直激光作为激发光源，配备样品架、衍射光栅、CCD传感器和手机。该系统能够检测浓度低至0.015%的微塑料。与市售的台式拉曼光谱仪相比，这种手持式系统简单且便宜，能够直接从水中检测微塑料。显微拉曼光谱还可以在一定程度上完成样品的分子水平结构细节，很适合鉴定水中的微塑料。Unnimaya等人展示了定制的微拉曼光谱仪，能够区分高密度聚乙烯和低密度聚乙烯微塑料，特别是由于C-H拉伸振动的变化。

  Turner等人使用便携式Niton XRF光谱仪，对从英格兰西南部海滩收集的聚合物凋落物中的重金属进行了异地分析。研究表明，Niton XL3t光谱仪能快速测定搁浅的微塑料中的元素含量，其匹配度与ICP MS分析相当。此外，使用紧凑型便携式X射线荧光光谱仪，该团队还成功检测到18种元素，展示了该方法在微塑料元素分析中的潜力。

  Holmes等人早在2014年就报道了河口条件下痕量金属与塑料生产颗粒之间的相互作用。随后，Turner等人进一步研究了这一现象，使用便携式Niton XRF光谱仪对从英格兰西南部海滩收集的聚合物凋落物中的重金属进行了分析。研究表明，便携式X射线荧光光谱仪能够成功检测搁浅微塑料中的重金属，展示了其在环境样品分析中的应用前景。

  便携式设备在微塑料检测中的应用展示了其巨大的潜力和优势。然而，这些设备在实际应用中也面临着一些挑战。

  便携式设备在微塑料检测中的应用前景广阔。随技术的发展和创新，这些设备在灵敏度、准确性和适用性方面将逐步的提升。未来，结合AI和物联网技术，便携式设备有望实现更智能化、自动化的微塑料检测，为环境监视测定和保护提供强有力的支持。返回搜狐，查看更加多