Comparative evaluation of analytical techniques for quantifying and characterizing polyethylene microplastics in farmland soil samples
Autores: Wang, Zaibin; Wang, Xufeng; Hu, Can; Ge, Tida; Wang, Long; Xing, Jianfei; He, Xiaowei; Zhao, Yachuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comparative evaluation of analytical techniques for quantifying and characterizing polyethylene microplastics in farmland soil samples
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Microplásticos
Suelo
Métodos de detección
Residuos de película plástica
Microplásticos de polietileno
Análisis cuantitativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La presencia de microplásticos en el suelo se ha convertido en una preocupación global significativa, representando una amenaza para la salud ambiental, agrícola y humana. Sin embargo, el uso de varios métodos de detección ha llevado a discrepancias significativas en las estadísticas reportadas sobre la abundancia de microplásticos en el suelo en la literatura disponible, lo que resulta en una baja comparabilidad entre los estudios disponibles. Los estudios han demostrado que el residuo de película plástica es una de las principales fuentes primarias de microplásticos en los suelos de cultivo. Por lo tanto, fabricamos y seleccionamos microplásticos de polietileno (PE-MPs) a partir de películas plásticas y los combinamos con muestras de suelo después del tratamiento de separación de densidad, formando una muestra de suelo de prueba contaminada, que fue sometida a separación de densidad y extracción utilizando una solución de ZnCl. El experimento utilizó inspección visual mediante microscopía estereoscópica, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier micro, espectrometría micro-Raman, imágenes infrarrojas directas con láser y espectroscopía de masas de cromatografía de gas-pirolysis para el análisis cuantitativo del suelo contaminado. Este estudio evaluó y comparó sistemáticamente estos cinco métodos comunes de detección de microplásticos en el suelo. Los resultados revelaron diferentes precisión de detección cuantitativa en diferentes rangos de tamaño de partícula. La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier micro mostró un rango de tamaño de partícula aplicable más amplio (20-5000 m) y una tasa de detección más alta (91%), mientras que el rango de detección (>50 m) y la tasa (70%) de la inspección visual a través de la microscopía estereoscópica fueron más bajos. Para la identificación de la morfología de los microplásticos, la imagen infrarroja directa con láser tuvo un mejor desempeño, mientras que la espectroscopía micro-Raman tuvo la ventaja en la determinación de los tipos de polímeros presentes sobre la espectrometría micro-Raman. Las ventajas, desventajas y tasas de detección de los cinco métodos de detección mencionados se aclararon durante el proceso de detección. Considerando estos hallazgos y estudios similares, sugerimos tres combinaciones de los métodos evaluados para optimizar la detección de PE-MPs.
Descripción
La presencia de microplásticos en el suelo se ha convertido en una preocupación global significativa, representando una amenaza para la salud ambiental, agrícola y humana. Sin embargo, el uso de varios métodos de detección ha llevado a discrepancias significativas en las estadísticas reportadas sobre la abundancia de microplásticos en el suelo en la literatura disponible, lo que resulta en una baja comparabilidad entre los estudios disponibles. Los estudios han demostrado que el residuo de película plástica es una de las principales fuentes primarias de microplásticos en los suelos de cultivo. Por lo tanto, fabricamos y seleccionamos microplásticos de polietileno (PE-MPs) a partir de películas plásticas y los combinamos con muestras de suelo después del tratamiento de separación de densidad, formando una muestra de suelo de prueba contaminada, que fue sometida a separación de densidad y extracción utilizando una solución de ZnCl. El experimento utilizó inspección visual mediante microscopía estereoscópica, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier micro, espectrometría micro-Raman, imágenes infrarrojas directas con láser y espectroscopía de masas de cromatografía de gas-pirolysis para el análisis cuantitativo del suelo contaminado. Este estudio evaluó y comparó sistemáticamente estos cinco métodos comunes de detección de microplásticos en el suelo. Los resultados revelaron diferentes precisión de detección cuantitativa en diferentes rangos de tamaño de partícula. La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier micro mostró un rango de tamaño de partícula aplicable más amplio (20-5000 m) y una tasa de detección más alta (91%), mientras que el rango de detección (>50 m) y la tasa (70%) de la inspección visual a través de la microscopía estereoscópica fueron más bajos. Para la identificación de la morfología de los microplásticos, la imagen infrarroja directa con láser tuvo un mejor desempeño, mientras que la espectroscopía micro-Raman tuvo la ventaja en la determinación de los tipos de polímeros presentes sobre la espectrometría micro-Raman. Las ventajas, desventajas y tasas de detección de los cinco métodos de detección mencionados se aclararon durante el proceso de detección. Considerando estos hallazgos y estudios similares, sugerimos tres combinaciones de los métodos evaluados para optimizar la detección de PE-MPs.