2024年10月電子報
塑膠微粒的定義、危害、法規
- 定義：塑膠微粒（microplastics）是指直徑小於5mm(毫米)的塑膠顆粒，這些微粒可能來自於較大的塑膠物品因為物理或化學作用逐漸分解，也可能是製造時就設計為這麼小的顆粒，例如化妝品中的去角質顆粒或清潔劑中的磨擦劑。塑膠微粒常見於環境中，包括海洋、湖泊、河流、土壤以及空氣中。
- 危害：塑膠微粒對環境和生物健康帶來許多負面影響。它們在環境中難以降解，會長期存留並影響生態系統。海洋中的微塑膠會被魚類、貝類等生物誤食，進而進入食物鏈，最終可能影響到人類健康。塑膠微粒可能吸附有毒化學物質，如重金屬或持久性有機污染物，這些污染物可能通過生物累積作用進入生物體內，對內分泌系統、免疫系統及生殖系統產生負面影響。
- 法規：全球各國逐漸意識到塑膠微粒對環境的威脅，開始出現相關法規。例如，歐盟自2021年起禁止在化妝品和個人護理產品中使用塑膠微粒。美國早在2015年就通過《無微珠水域法案》（Microbead-Free Waters Act），禁止在洗面乳、牙膏等產品中使用微珠。台灣也在2020年起實施塑膠微粒禁令，規範化妝品及個人清潔產品不得使用塑膠微粒。
各種檢測塑膠微粒方法
| 方法 | 原理 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|
| 篩選法 | 使用不同尺寸的篩網過濾環境樣品，將塑膠微粒與其他物質分離 | 操作簡單，適用於初步分離大尺寸的塑膠微粒 | 無法檢測小於篩孔尺寸的微粒，無法區分塑膠種類或形態 |
| 顯微鏡觀察法 | 使用光學或電子顯微鏡觀察塑膠微粒的形態、大小及顏色 | 能直接觀察微粒形態，直觀判斷塑膠存在 | 對小尺寸微粒檢測靈敏度低，需人工操作，效率較低 |
| 傅立葉變換紅外光譜（FTIR） | 分析塑膠微粒吸收的紅外光譜，識別其化學結構 | 能準確識別塑膠的化學成分，適用於多種塑膠材料 | 需要專業設備，對非常小的微粒靈敏度有限 |
| 拉曼光譜（Raman Spectroscopy） | 分析塑膠微粒散射的光譜，識別其化學成分 | 適用於小尺寸微粒，能識別微塑膠的化學結構 | 容易受樣品中的螢光影響，對非常小的微粒分析可能不穩定 |
| 熱解氣相色譜-質譜聯用（Py-GC/MS） | 將塑膠微粒熱解為小分子，通過氣相色譜和質譜分析 | 能檢測並鑑定複雜的塑膠材料及其降解產物 | 樣品處理過程不可逆，耗時且成本較高 |
| 示差掃描量熱法（Differential Scanning Calorimetry, DSC） | 測量塑膠微粒在不同溫度下的熱物理性質，如熔點和玻璃化轉變溫度 | 能區分不同塑膠材料的熱物理特性，適合用於鑑定 | 無法提供具體的微粒尺寸或形態信息 |
| 密度分離法 | 使用高密度溶液將塑膠微粒從較重的物質中分離 | 操作簡單，適合從沉積物或土壤中分離塑膠微粒 | 只能區分不同密度的物質，對小尺寸顆粒的效率較低 |
| 同位素標記分析 | 使用同位素標記塑膠微粒，跟蹤其在環境中的移動或生物累積 | 能跟踪塑膠微粒在環境或生物體內的動態變化 | 實驗設計和操作複雜，成本高，需特定實驗條件 |
| 自動圖像分析系統 | 使用影像處理技術自動分析樣本圖像，識別塑膠微粒 | 自動化程度高，能提高檢測效率和一致性 | 對複雜樣品或非常小的微粒靈敏度不高，依賴計算機算法的準確性 |
| 核磁共振光譜（NMR） | 研究塑膠微粒的分子結構，特別是其降解產物 | 非破壞性技術，能提供詳細的分子結構信息 | 需要昂貴的儀器設備，對於小尺寸微粒靈敏度可能有限 |
| 動態光散射（DLS） | 分析懸浮液中顆粒的布朗運動來測量粒徑分布 | 非侵入性，適合測量奈米級顆粒，分析速度快 | 對大顆粒靈敏度低，無法提供顆粒形態或化學成分的信息 |
總結
不同檢測方法各有其特點與應用範圍，選擇合適的檢測技術取決於具體的研究需求和樣本特性。例如，FTIR 和 拉曼光譜適合分析塑膠的化學結構，DLS 適合測量液體中奈米級塑膠微粒，熱解氣相色譜-質譜聯用（Py-GC/MS） 則能提供更詳細的塑膠材料組成分析。而某些方法，如顯微鏡觀察，則適合用來觀察和描述塑膠微粒的形態。
