《双壳类海产品中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》

ICS13.020.40

Z51

团体标准

T/CSTM00XXX-202X

双壳类海产品中微塑料的测定傅立叶变

换显微红外光谱法

Determinationofmicroplasticsinbivalviamollusca–micro-fouriertransform

infraredspectroscopy

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

发布

T/CSTMXXXXX—202X

双壳类海产品中微塑料的测定傅立叶变换显微红外光谱法

1范围

本文件规定了利用傅立叶变换显微红外光谱法测定海产品中微塑料的术语和定义、方法原理、仪器

和设备、试剂及配置、样品采集与保存、测定步骤、结果分析与计算、测定范围、精密度和准确度等。

本文件适用于双壳类海产品中尺寸范围在0.05mm-5mm之间的微塑料（聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚

氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯）的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测定。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T8322分子吸收光谱法术语

GB/T6040-2019红外光谱分析方法通则.

GB/T32199-2015红外光谱定性分析技术通则

GB17378.2海洋监测规范第2部分数据处理与分析质量控制

GB17378.3海洋监测规范第3部分:样品采集、贮存与运输

3术语和定义

GB/T8322、GB/T6040-2019、GB/T32199-2015、GB17378.2、GB17378.3中界定的术语和定义以及

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

微塑料microplastics

一维尺寸小于5毫米的化工合成高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶和涂料等）纤维、碎片和颗

粒。

本标准中微塑料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯6类

物质。

3.2

微塑料丰度abundanceofmicroplastics

单位双壳类生物质量内含有微塑料的数量，本标准中以每克双壳类生物（干重）中微塑料个数表征。

4方法原理

本标准使用傅立叶变换显微红外光谱仪对海产品中的微塑料进行测定。样品首先用清水洗掉外壳污

1

T/CSTMXXXXX—202X

泥，去除硬壳取出软组织，烘干称重，进行消解去除组织中蛋白和脂肪；消解液抽滤后，将微塑料截留

在微孔滤膜上，将富集微塑料的滤膜放置在体视显微镜下对颗粒物进行观察，将微塑料颗粒以及疑似为

微塑料的颗粒进行尺寸、颜色、形状的记录。然后将滤膜置于傅立叶变换显微红外光谱仪样品台上，傅

立叶变换显微红外光谱仪切换为显微全反射模式，调节样品台位置进行聚焦，使目标物正对光束位置，

调节ATR晶体位置，使ATR晶体与目标物紧密接触，按照设置好的仪器条件采集目标物特征红外光谱。

为了加快测定速度，用傅立叶变换显微红外光谱仪显微镜找到目标物，用无齿不锈钢镊子将一维尺

寸大于75μm目标物转移至普通ATR附件，按照设置好的仪器条件采集目标物特征红外光谱。将微塑

料光谱图与软件中的谱库进行检索对比，结合官能团的特征峰以确定聚合物的类型。最后，确定成分为

塑料的目标物数量，计算丰度。

5仪器设备与试剂

5.1傅里叶变换显微红外光谱仪

波数范围4000cm-1~500cm-1，光谱分辨率不低于1cm-1。配有MCT（碲镉汞）检测器以及聚合物

的标准谱图库。

5.2显微镜

光学放大倍数10-200倍。

5.3样品制备设备

混合纤维素微孔过滤膜：孔径3μm；

不锈钢滤膜：孔径3μm；

真空干燥箱：温度可控制在30℃~200℃；

绞肉机：可用于生物组织绞碎；

锥形瓶：50mL、200mL、500mL；

恒温水浴锅：温度可控制在30℃~100℃；

无齿不锈钢镊子；

抽滤装置：包括滤器、支架、抽滤瓶与真空泵；

量筒：50mL、100mL、500mL；

玻璃表面皿：60mm；

铝箔；

广泛pH试纸：量程为1~14；

玻璃棒；

广口玻璃瓶：1000mL；

电子天平：精确到0.01g

5.4试剂及配制方法

超纯水：电阻率应达到18.2MΩ·cm(25℃)；

微塑料颗粒：市售已知成分微塑料，直径为50-1000μm

2

T/CSTMXXXXX—202X

氢氧化钾：优级纯GR，KOH；

浓盐酸（36%）：优级纯GR，HCl；

氢氧化钾溶液（10%）：将25g固体氢氧化钾缓慢加入到225g超纯水中，搅拌，保存在锥形瓶中，

现用现配；

盐酸（10%）：将23.5ml盐酸（36%）缓慢加入到76.5ml超纯水中，边搅拌边倾倒，保存在锥形瓶

中，现用现配。

6样品制备

6.1样品采集

市场样品的采集：于当地海鲜市场采集样品，对于贝类样品挑选采集体长大致相似的个体约1.5Kg

（大约30个），如果壳上有附着物，应用不锈钢刀去掉，并用干净水冲洗干净，置于洁净的广口玻璃瓶

中。同类样品采集平行样。记录样品来源监测海区，采样样品种类、个数、重量。具体方法详见GB17378.3；

现场样品采集：挑选采集体长大致相似的个体约1.5kg（大约30个）。采样时不可破坏样品的生物

活性，对于贻贝样品，采集时使用镊子，凿子等金属工具采集成年贻贝，即体长超过3cm的贻贝个体。

彼此相连个体应用不锈钢小刀分开，采集个体用现场海水冲洗干净，置于洁净的广口玻璃瓶中。记录采

样日期，采样海区，采样样品种类，个数，重量，体长信息。具体方法详见GB17378.3。

虾、鱼类样品的采集：虾、鱼类等生物的取样量为1.5kg左右，为了保证样品的代表性和分析用量，

应视生物个体大小确定生物的个体数，保证足够的数量（一般需要100g肌肉组织）的完好样品用于分

析测定。用现场海水冲洗干净，冰冻保存（-10°C~-20°C）。

6.2样品保存

采集后的样品置于洁净的广口玻璃瓶中，密闭保存送至实验室，使用超纯水清洗样品表面，并于

48h内进行分析。若不能及时测定，使用铝箔包裹样品，将样品置于-20℃条件下冷冻保存，并于7日

内测定。

6.3空白对照样品

实验设置空白对照样品，除不加入生物组织外，按与待测样品相同的操作步骤进行实验，用于检查

待测样品从采集到分析全过程是否受到污染。每批次至少测定一个空白对照样品。

6.4微塑料的分离

6.4.1样品前处理

将样品去壳，取出生物软组织，使用绞肉机打碎2min，打碎过程重复三次。将打碎样品转移至玻

璃表面皿中并用铝箔罩上，置于真空干燥箱中在40℃条件下干燥24h以上至恒重。

6.4.2消解处理

称取烘干后样品0.3g左右至50ml锥形瓶中，加入20ml氢氧化钾溶液（10%）后使用铝箔封口，

在40℃条件下震荡消解36h。

3

T/CSTMXXXXX—202X

6.4.3过滤

如果用不锈钢滤膜过滤消解液，过滤负压不得超过40kPa，用超纯水反复冲洗烧杯6次，冲洗液一

并过滤。完成过滤前应多次反复使用超纯水淋洗滤器内壁，使目标物全部聚焦至滤膜上。

用无齿不锈钢镊子将滤膜取下，置于玻璃培养皿中，盖上玻盖，自然风干4h至恒重，待测。

如果用混合纤维素滤膜过滤消解液，需要用盐酸（10%）对消解液进行中和，中和后通过玻璃棒取

样，点样在广泛pH试纸上测定样品pH值，中和后样品pH值应在6~8范围内。中和后的样品溶液用

混合纤维素滤膜过滤。其他同不锈钢膜。

注：6.4实验中应特别注意实验室环境污染对实验结果的影响，实验过程中应确保：

（1）实验过程最好在洁净实验室中进行，并要严格按照操作规范开展实验，若中途停止实验，需

将容器用铝箔封口；

（2）操作实验过程中应全程穿棉质实验服，避免穿聚酯类实验服；（3）实验中所使用的设备、耗

材尽量不是塑料制品，并且确保烧杯、量筒等在使用前清洁；（4）由于微塑料样品质轻，操作实验过程

中应全程关闭空调等送风设备，避免人员随意走动，佩戴口罩，样品要轻拿轻放。

7样品测定

7.1微塑料的识别

将滤膜从培养皿中取出，将富集微塑料的滤膜放置在体视显微镜下对微塑料进行观察，确保颗粒单

分散，观察各类颗粒物外观及形态等特征，将微塑料颗粒以及疑似为微塑料的颗粒进行尺寸、颜色、形

状的记录，以每个颗粒最长边的长度确定粒径尺寸。

7.2傅里叶变换显微红外光谱测试

7.2.1普通ATR附件显微红外测试

为了加快测定速度，用傅立叶变换显微红外光谱仪显微镜找到目标物，用无齿不锈钢镊子将粒径大

于75μm目标物转移至普通ATR附件，按照设置好的仪器条件（5.1）采集目标物特征红外光谱。

7.2.1ATR模式显微红外测试

将滤膜置于傅立叶变换显微红外光谱仪样品台上，傅立叶变换显微红外光谱仪切换为显微全反射模

式，调节样品台位置进行聚焦，使目标物正对光束位置，调节ATR晶体位置，使ATR晶体与目标物紧

密接触，按照设置好的仪器条件（5.1）采集目标物特征红外光谱。

8结果分析与计算

8.1聚合物种类的判定

将滤膜上颗粒的红外光谱图与标准谱图联机检索对照，根据匹配度和红外光谱解析结果进行判定分

析。若匹配度≥80%，则认为颗粒物与匹配结果一致。若匹配度＜80%且＞50%，则需进一步分析红外

谱图中特征峰的位置、形状及其相对强度，与不同种类聚合物的红外光谱特征谱带（见附录B）进行比

对，对聚合物进行鉴定，若鉴定结果与匹配结果一致，则匹配结果可信；若不一致，匹配结果无效，以

4

T/CSTMXXXXX—202X

鉴定结果为准。若匹配度≤50%，对滤膜上的颗粒红外谱图进行解析，以鉴定结果为准。

8.2微塑料数量分析

统计经聚合物种类判定后确认为塑料成分的颗粒数量，将微塑料颜色、大小、形状、聚合物种类和

数量结果记录于附表C.1中表格内。

8.3微塑料丰度计算

按公式（1）计算采样品中微塑料丰度：

(1)

式中：

A——海产品中的微塑料丰度，单位为个每克(个•g-1)

N——微塑料的个数，单位为个；

M——海产品生物组织样品的干重，单位为克（g）。

9精密度和回收率

根据GB17378.2实验室加标空白法进行测定。加标空白样品的制备方法是将已知聚合物种类和数

量的微塑料颗粒（粒径范围50µm-5mm）加至与测试样品相同质量的绞碎的组织中，按与测试样品相

同的操作步骤进行实验。计算回收率，应在80%~120%之间，精密度应控制在10%。

10报告

报告包含但不限于以下内容：

a)实验环境条件；

b)测定试样：样品名称、来源；

c)仪器设备：

1)设备型号；

2)图像处理软件及处理方法。

d)检测结果：大小、形状、颜色、成分、丰度；

e)其他信息：

1）使用方法标准；

2）检测日期；

3）检测单位及检测人等。

5

T/CSTMXXXXX—202X

附录A

（资料性）

海产品中微塑料测定实例

A.1实验内容

海产品中微塑料的测定。

A.2实验分析方法

傅里叶变换显微红外光谱法。

A.3实验步骤

A.3.1仪器设备

傅里叶变换显微红外显微ATR模式，ATR附件波数范围取4000cm-1~500cm-1，扫描次数为32次，

光谱分辨率为4cm-1；配有MCT（碲镉汞）检测器以及聚合物的标准谱图库。

A.3.2样品制备

A.3.2.1采样

于当地水产市场进行市场样本的采集。同时每种类型产品采集平行样，同种样品采集30个。

采样的同时由专人填写样品标签、采样记录；并制作标签，贴在瓶子上，标签上标注记录样品来源

地点，采样样品种类、个数、重量。实验对5种双壳类生物进行了采集，分别为青蛤、白蛤、文蛤、花

甲和青口贝，部分个体照片如图A.2所示。

A.3.2.2空白对照样品

本次实验设置一个空白对照样品，除不加入生物组织外，按与待测样品相同的操作步骤进行实验，

用于检查待测样品从采集到分析全过程是否受到污染。每批次至少测定一个空白样品。

A.3.2.3样品保存

样品密封送至实验室，当天测试。若不能及时测定，使用铝箔包裹样品，将样品置于-20℃条件下

冷冻保存，并于7日内测定。

A.3.2.4微塑料的分离

A.3.2.4.1样品前处理

将样品去壳，取出生物软组织，使用绞肉机打碎2min，打碎过程重复三次。将打碎样品转移至玻

璃表面皿中，置于真空干燥箱中在40℃条件下干燥24h以上至恒重。

A.3.2.4.2消解处理

称取烘干后样品0.3g至50ml锥形瓶中，加入20ml氢氧化钾溶液（10%）后使用铝箔封口，在40℃

条件下震荡恒温消解36h。

A.3.2.4.3消解液过滤

6

T/CSTMXXXXX—202X

如果用不锈钢滤膜过滤消解液，过滤负压不得超过40kPa，用超纯水少量多次反复冲洗烧杯，冲洗

液一并过滤。完成过滤前应多次反复使用超纯水淋洗滤器内壁，使目标物全部聚焦至滤膜上。

用无齿不锈钢镊子将滤膜取下，置于玻璃表面皿中自然风干4h至恒重，待测。

如果用混合纤维素滤膜过滤消解液，需要用盐酸（10%）对消解液进行中和，中和后通过玻璃棒取

样，点样在广泛pH试纸上测定样品pH值，中和后样品pH值应在6~8范围内。中和后的样品溶液用

混合纤维素滤膜过滤。其他同不锈钢膜。

将空白样品按照A.3.2.4，进行与样品相同的操作步骤。

图A.1抽滤装置

A.3.3样品的测定

使用体式显微镜观察滤膜上颗粒物，无粒径>75μm的颗粒。观察并确保颗粒单分散，并对颗粒的的尺

寸、颜色和形状进行记录，以每个颗粒最长边的长度确定粒径尺寸。

然后，将滤膜置于傅里叶变换显微红外光谱仪样品台上，首先使用低倍物镜，在物镜下聚焦待测颗粒，

将物镜切换为ATR晶体附件，使用傅里叶变换显微红外光谱仪的ATR模式进行测试。降低晶体进入测量位

置，测量背景光谱；然后使ATR晶体与待测颗粒紧密接触，进行红外光谱采集。

A.4结果分析与计算

A.4.1聚合物种类的判定

将滤膜上颗粒的红外光谱图与标准谱图联机检索对照，根据匹配度和红外光谱解析结果进行颗粒聚

合物种类的判定。

7

T/CSTMXXXXX—202X

图A.2文蛤中疑似微塑料的颗粒照片

图A.2所示的为文蛤中疑似微塑料的颗粒照片，将颗粒物的红外光谱图在OMNIC数据库中进行检

索，匹配度<50%，结合红外谱图特征判定此颗粒物不为微塑料。

A.4.2微塑料数量分析

在空白样品中未检测到微塑料。

统计样品中确认为塑料成分的颗粒的数量，将微塑料颜色、大小、形状、聚合物种类和数量结果记

录于中表A.1中（参见附表C.1）。

A.4.3微塑料丰度计算

按公式（1）计算海产品微塑料丰度，将结果记录于表A.1中：

(1)

=0÷0.3

=0个·g-1

式中：

A——海产品中的微塑料丰度，单位为个每克(个•g-1)

N——微塑料的个数，单位为个；

M——海产品生物组织样品的干重，单位为克。

采集的文蛤样品经测定后，发现了透明颗粒类物质，尺寸约50μm×50μm，经采集该颗粒红外光谱

确认其不是微塑料颗粒，在文蛤中未测得微塑料颗粒。

8

T/CSTMXXXXX—202X

表A.1测试记录表

采样日期：202×年×月×日；分析日期：202×年×月×日；

采样地点：××市场；测试环境（温/湿度）：20℃；

仪器型号：ThermoScientificNicolet8700；测试模式：ATR模式；

测试标准号：T/CSTM00XXX-202X；样品种类：文蛤；样品质量M1：0.3g；

分析者：×××；审核者：×××。

滤膜上的颗粒

样品编号序号

颜色大小形状聚合物种类

11透明50μm颗粒

微塑料数量合计N（个）0

微塑料丰度A（个·g-1）0

备注空白样品中未检出微塑料

9

T/CSTMXXXXX—202X

附录B

（资料性）

常见聚合物的红外谱带位置

不同种类聚合物最强谱带分区见表B.1。

表B.1不同种类聚合物最强谱带分区[1-5]

最强谱带区域/cm-1

序号分类

Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Ⅵ区

聚酯类、聚羧酸类、

11800-1700—————

聚酰亚胺

2聚酰胺类、聚脲—1700-1500————

饱和聚烃类、有极性

3——1500-1300———

基团取代的聚烃类

芳香族聚醚类、聚砜

4类和一些含氯的聚合———1300-1200——

物

脂肪族聚醚类、醇类

5和含硅、含氟的聚合————1200-1000—

物

含有取代苯、不饱和

6双键和一些含氯的聚—————1000-600

合物

常见聚合物红外谱带位置见表B.2。未列入的聚合物红外谱图分析参考附录E中所列参考文献。

表B.2常见聚合物红外谱带位置[1]

谱带位置/cm-1

序号聚合物名称

最强谱带特征谱带

1聚乙烯1470731720

2聚丙烯137613041166998841

3聚苯乙烯76070031003080306030223000

4聚对-甲基苯乙烯815720

5聚甲基丙烯酸甲（乙）酯1730（1725）126812401180（1190）1150

6聚氯乙烯125014201330600-700

7氯化聚乙烯6701266790760

8聚四氟乙烯1250～1100770638554

10

T/CSTMXXXXX—202X

9聚三氟氯乙烯119811301285970657

10聚乙烯醇3500～30003000～280014401100

11聚乙酸乙烯酯1740137512401020

12聚1,2-丁二烯9091650993700

13天然橡胶1450835

14氯丁橡胶144016701100820

15聚酰胺1640330030901550

16聚甲醛93590012401100

17聚酯型聚氨酯17351540

18酚醛树脂12403300161015901510815

19双酚-A型环氧树脂125029801604151013001188830

20脲醛树脂1640153012701040655

21聚酰亚胺17251780

22聚对苯二甲酸乙二醇酯1730126511001020730

23聚碳酸酯1240178011901165830

24硝化纤维素128516601075845

25聚醚型聚氨酯1100173016901540

表B.3定性判别方法表

匹配度/%红外光谱解析定性结果

≥80—匹配结果可信

与匹配结果一致匹配结果可信

出现匹配结果中聚合物部分特征谱带，对红外

匹配结果无效，

>50，<80谱图进行解析，对聚合物进行鉴定后确认的聚

与匹配结果不一致以滤膜上的颗粒谱图特征

合物种类

峰鉴定结果为准

以滤膜上的颗粒谱图特征

＜50对红外谱图进行解析，对聚合物进行鉴定后确认聚合物种类

峰鉴定结果为准

11

T/CSTMXXXXX—202X

附录C

（资料性）

测试记录表

测试记录表见表C.1。

表C.1测试记录表

采样日期：年月日；分析日期：年月日；

采样地点：；测试环境（温/湿度）：；

仪器型号：；测试模式：；

测试标准号：；样品种类：；样品质量M1：g；

分析者：；审核者：。

滤膜上的颗粒

样品编号序号

颜色大小形状聚合物种类