ICS13.020.40

Z51

團體標準

T/CSTM00XXX-202X

雙殼類海產品中微塑料的測定傅立葉變

換顯微紅外光譜法

Determinationofmicroplasticsinbivalviamollusca–micro-fouriertransform

infraredspectroscopy

202X-XX-XX發布202X-XX-XX實施

發布

T/CSTMXXXXX—202X

雙殼類海產品中微塑料的測定傅立葉變換顯微紅外光譜法

1范圍

本文件規定了利用傅立葉變換顯微紅外光譜法測定海產品中微塑料的術語和定義、方法原理、儀器

和設備、試劑及配置、樣品采集與保存、測定步驟、結果分析與計算、測定范圍、精密度和準確度等。

本文件適用于雙殼類海產品中尺寸范圍在0.05mm-5mm之間的微塑料（聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚

氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯）的形狀、顏色、尺寸、數量和聚合物種類的測定。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T8322分子吸收光譜法術語

GB/T6040-2019紅外光譜分析方法通則.

GB/T32199-2015紅外光譜定性分析技術通則

GB17378.2海洋監測規范第2部分數據處理與分析質量控制

GB17378.3海洋監測規范第3部分:樣品采集、貯存與運輸

3術語和定義

GB/T8322、GB/T6040-2019、GB/T32199-2015、GB17378.2、GB17378.3中界定的術語和定義以及

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

微塑料microplastics

一維尺寸小于5毫米的化工合成高分子材料（化學纖維、塑料、橡膠和涂料等）纖維、碎片和顆

粒。

本標準中微塑料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯6類

物質。

3.2

微塑料豐度abundanceofmicroplastics

單位雙殼類生物質量內含有微塑料的數量，本標準中以每克雙殼類生物（干重）中微塑料個數表征。

4方法原理

本標準使用傅立葉變換顯微紅外光譜儀對海產品中的微塑料進行測定。樣品首先用清水洗掉外殼污

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泥，去除硬殼取出軟組織，烘干稱重，進行消解去除組織中蛋白和脂肪；消解液抽濾后，將微塑料截留

在微孔濾膜上，將富集微塑料的濾膜放置在體視顯微鏡下對顆粒物進行觀察，將微塑料顆粒以及疑似為

微塑料的顆粒進行尺寸、顏色、形狀的記錄。然后將濾膜置于傅立葉變換顯微紅外光譜儀樣品臺上，傅

立葉變換顯微紅外光譜儀切換為顯微全反射模式，調節樣品臺位置進行聚焦，使目標物正對光束位置，

調節ATR晶體位置，使ATR晶體與目標物緊密接觸，按照設置好的儀器條件采集目標物特征紅外光譜。

為了加快測定速度，用傅立葉變換顯微紅外光譜儀顯微鏡找到目標物，用無齒不銹鋼鑷子將一維尺

寸大于75μm目標物轉移至普通ATR附件，按照設置好的儀器條件采集目標物特征紅外光譜。將微塑

料光譜圖與軟件中的譜庫進行檢索對比，結合官能團的特征峰以確定聚合物的類型。最后，確定成分為

塑料的目標物數量，計算豐度。

5儀器設備與試劑

5.1傅里葉變換顯微紅外光譜儀

波數范圍4000cm-1~500cm-1，光譜分辨率不低于1cm-1。配有MCT（碲鎘汞）檢測器以及聚合物

的標準譜圖庫。

5.2顯微鏡

光學放大倍數10-200倍。

5.3樣品制備設備

混合纖維素微孔過濾膜：孔徑3μm；

不銹鋼濾膜：孔徑3μm；

真空干燥箱：溫度可控制在30℃~200℃；

絞肉機：可用于生物組織絞碎；

錐形瓶：50mL、200mL、500mL；

恒溫水浴鍋：溫度可控制在30℃~100℃；

無齒不銹鋼鑷子；

抽濾裝置：包括濾器、支架、抽濾瓶與真空泵；

量筒：50mL、100mL、500mL；

玻璃表面皿：60mm；

鋁箔；

廣泛pH試紙：量程為1~14；

玻璃棒；

廣口玻璃瓶：1000mL；

電子天平：精確到0.01g

5.4試劑及配制方法

超純水：電阻率應達到18.2MΩ·cm(25℃)；

微塑料顆粒：市售已知成分微塑料，直徑為50-1000μm

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氫氧化鉀：優級純GR，KOH；

濃鹽酸（36%）：優級純GR，HCl；

氫氧化鉀溶液（10%）：將25g固體氫氧化鉀緩慢加入到225g超純水中，攪拌，保存在錐形瓶中，

現用現配；

鹽酸（10%）：將23.5ml鹽酸（36%）緩慢加入到76.5ml超純水中，邊攪拌邊傾倒，保存在錐形瓶

中，現用現配。

6樣品制備

6.1樣品采集

市場樣品的采集：于當地海鮮市場采集樣品，對于貝類樣品挑選采集體長大致相似的個體約1.5Kg

（大約30個），如果殼上有附著物，應用不銹鋼刀去掉，并用干凈水沖洗干凈，置于潔凈的廣口玻璃瓶

中。同類樣品采集平行樣。記錄樣品來源監測海區，采樣樣品種類、個數、重量。具體方法詳見GB17378.3；

現場樣品采集：挑選采集體長大致相似的個體約1.5kg（大約30個）。采樣時不可破壞樣品的生物

活性，對于貽貝樣品，采集時使用鑷子，鑿子等金屬工具采集成年貽貝，即體長超過3cm的貽貝個體。

彼此相連個體應用不銹鋼小刀分開，采集個體用現場海水沖洗干凈，置于潔凈的廣口玻璃瓶中。記錄采

樣日期，采樣海區，采樣樣品種類，個數，重量，體長信息。具體方法詳見GB17378.3。

蝦、魚類樣品的采集：蝦、魚類等生物的取樣量為1.5kg左右，為了保證樣品的代表性和分析用量，

應視生物個體大小確定生物的個體數，保證足夠的數量（一般需要100g肌肉組織）的完好樣品用于分

析測定。用現場海水沖洗干凈，冰凍保存（-10°C~-20°C）。

6.2樣品保存

采集后的樣品置于潔凈的廣口玻璃瓶中，密閉保存送至實驗室，使用超純水清洗樣品表面，并于

48h內進行分析。若不能及時測定，使用鋁箔包裹樣品，將樣品置于-20℃條件下冷凍保存，并于7日

內測定。

6.3空白對照樣品

實驗設置空白對照樣品，除不加入生物組織外，按與待測樣品相同的操作步驟進行實驗，用于檢查

待測樣品從采集到分析全過程是否受到污染。每批次至少測定一個空白對照樣品。

6.4微塑料的分離

6.4.1樣品前處理

將樣品去殼，取出生物軟組織，使用絞肉機打碎2min，打碎過程重復三次。將打碎樣品轉移至玻

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

6.4.2消解處理

稱取烘干后樣品0.3g左右至50ml錐形瓶中，加入20ml氫氧化鉀溶液（10%）后使用鋁箔封口，

在40℃條件下震蕩消解36h。

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6.4.3過濾

如果用不銹鋼濾膜過濾消解液，過濾負壓不得超過40kPa，用超純水反復沖洗燒杯6次，沖洗液一

并過濾。完成過濾前應多次反復使用超純水淋洗濾器內壁，使目標物全部聚焦至濾膜上。

用無齒不銹鋼鑷子將濾膜取下，置于玻璃培養皿中，蓋上玻蓋，自然風干4h至恒重，待測。

如果用混合纖維素濾膜過濾消解液，需要用鹽酸（10%）對消解液進行中和，中和后通過玻璃棒取

樣，點樣在廣泛pH試紙上測定樣品pH值，中和后樣品pH值應在6~8范圍內。中和后的樣品溶液用

混合纖維素濾膜過濾。其他同不銹鋼膜。

注：6.4實驗中應特別注意實驗室環境污染對實驗結果的影響，實驗過程中應確保：

（1）實驗過程最好在潔凈實驗室中進行，并要嚴格按照操作規范開展實驗，若中途停止實驗，需

將容器用鋁箔封口；

（2）操作實驗過程中應全程穿棉質實驗服，避免穿聚酯類實驗服；（3）實驗中所使用的設備、耗

材盡量不是塑料制品，并且確保燒杯、量筒等在使用前清潔；（4）由于微塑料樣品質輕，操作實驗過程

中應全程關閉空調等送風設備，避免人員隨意走動，佩戴口罩，樣品要輕拿輕放。

7樣品測定

7.1微塑料的識別

將濾膜從培養皿中取出，將富集微塑料的濾膜放置在體視顯微鏡下對微塑料進行觀察，確保顆粒單

分散，觀察各類顆粒物外觀及形態等特征，將微塑料顆粒以及疑似為微塑料的顆粒進行尺寸、顏色、形

狀的記錄，以每個顆粒最長邊的長度確定粒徑尺寸。

7.2傅里葉變換顯微紅外光譜測試

7.2.1普通ATR附件顯微紅外測試

為了加快測定速度，用傅立葉變換顯微紅外光譜儀顯微鏡找到目標物，用無齒不銹鋼鑷子將粒徑大

于75μm目標物轉移至普通ATR附件，按照設置好的儀器條件（5.1）采集目標物特征紅外光譜。

7.2.1ATR模式顯微紅外測試

將濾膜置于傅立葉變換顯微紅外光譜儀樣品臺上，傅立葉變換顯微紅外光譜儀切換為顯微全反射模

式，調節樣品臺位置進行聚焦，使目標物正對光束位置，調節ATR晶體位置，使ATR晶體與目標物緊

密接觸，按照設置好的儀器條件（5.1）采集目標物特征紅外光譜。

8結果分析與計算

8.1聚合物種類的判定

將濾膜上顆粒的紅外光譜圖與標準譜圖聯機檢索對照，根據匹配度和紅外光譜解析結果進行判定分

析。若匹配度≥80%，則認為顆粒物與匹配結果一致。若匹配度＜80%且＞50%，則需進一步分析紅外

譜圖中特征峰的位置、形狀及其相對強度，與不同種類聚合物的紅外光譜特征譜帶（見附錄B）進行比

對，對聚合物進行鑒定，若鑒定結果與匹配結果一致，則匹配結果可信；若不一致，匹配結果無效，以

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鑒定結果為準。若匹配度≤50%，對濾膜上的顆粒紅外譜圖進行解析，以鑒定結果為準。

8.2微塑料數量分析

統計經聚合物種類判定后確認為塑料成分的顆粒數量，將微塑料顏色、大小、形狀、聚合物種類和

數量結果記錄于附表C.1中表格內。

8.3微塑料豐度計算

按公式（1）計算采樣品中微塑料豐度：

(1)

式中：

A——海產品中的微塑料豐度，單位為個每克(個?g-1)

N——微塑料的個數，單位為個；

M——海產品生物組織樣品的干重，單位為克（g）。

9精密度和回收率

根據GB17378.2實驗室加標空白法進行測定。加標空白樣品的制備方法是將已知聚合物種類和數

量的微塑料顆粒（粒徑范圍50μm-5mm）加至與測試樣品相同質量的絞碎的組織中，按與測試樣品相

同的操作步驟進行實驗。計算回收率，應在80%~120%之間，精密度應控制在10%。

10報告

報告包含但不限于以下內容：

a)實驗環境條件；

b)測定試樣：樣品名稱、來源；

c)儀器設備：

1)設備型號；

2)圖像處理軟件及處理方法。

d)檢測結果：大小、形狀、顏色、成分、豐度；

e)其他信息：

1）使用方法標準；

2）檢測日期；

3）檢測單位及檢測人等。

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附錄A

（資料性）

海產品中微塑料測定實例

A.1實驗內容

海產品中微塑料的測定。

A.2實驗分析方法

傅里葉變換顯微紅外光譜法。

A.3實驗步驟

A.3.1儀器設備

傅里葉變換顯微紅外顯微ATR模式，ATR附件波數范圍取4000cm-1~500cm-1，掃描次數為32次，

光譜分辨率為4cm-1；配有MCT（碲鎘汞）檢測器以及聚合物的標準譜圖庫。

A.3.2樣品制備

A.3.2.1采樣

于當地水產市場進行市場樣本的采集。同時每種類型產品采集平行樣，同種樣品采集30個。

采樣的同時由專人填寫樣品標簽、采樣記錄；并制作標簽，貼在瓶子上，標簽上標注記錄樣品來源

地點，采樣樣品種類、個數、重量。實驗對5種雙殼類生物進行了采集，分別為青蛤、白蛤、文蛤、花

甲和青口貝，部分個體照片如圖A.2所示。

A.3.2.2空白對照樣品

本次實驗設置一個空白對照樣品，除不加入生物組織外，按與待測樣品相同的操作步驟進行實驗，

用于檢查待測樣品從采集到分析全過程是否受到污染。每批次至少測定一個空白樣品。

A.3.2.3樣品保存

樣品密封送至實驗室，當天測試。若不能及時測定，使用鋁箔包裹樣品，將樣品置于-20℃條件下

冷凍保存，并于7日內測定。

A.3.2.4微塑料的分離

A.3.2.4.1樣品前處理

將樣品去殼，取出生物軟組織，使用絞肉機打碎2min，打碎過程重復三次。將打碎樣品轉移至玻

璃表面皿中，置于真空干燥箱中在40℃條件下干燥24h以上至恒重。

A.3.2.4.2消解處理

稱取烘干后樣品0.3g至50ml錐形瓶中，加入20ml氫氧化鉀溶液（10%）后使用鋁箔封口，在40℃

條件下震蕩恒溫消解36h。

A.3.2.4.3消解液過濾

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如果用不銹鋼濾膜過濾消解液，過濾負壓不得超過40kPa，用超純水少量多次反復沖洗燒杯，沖洗

液一并過濾。完成過濾前應多次反復使用超純水淋洗濾器內壁，使目標物全部聚焦至濾膜上。

用無齒不銹鋼鑷子將濾膜取下，置于玻璃表面皿中自然風干4h至恒重，待測。

如果用混合纖維素濾膜過濾消解液，需要用鹽酸（10%）對消解液進行中和，中和后通過玻璃棒取

樣，點樣在廣泛pH試紙上測定樣品pH值，中和后樣品pH值應在6~8范圍內。中和后的樣品溶液用

混合纖維素濾膜過濾。其他同不銹鋼膜。

將空白樣品按照A.3.2.4，進行與樣品相同的操作步驟。

圖A.1抽濾裝置

A.3.3樣品的測定

使用體式顯微鏡觀察濾膜上顆粒物，無粒徑>75μm的顆粒。觀察并確保顆粒單分散，并對顆粒的的尺

寸、顏色和形狀進行記錄，以每個顆粒最長邊的長度確定粒徑尺寸。

然后，將濾膜置于傅里葉變換顯微紅外光譜儀樣品臺上，首先使用低倍物鏡，在物鏡下聚焦待測顆粒，

將物鏡切換為ATR晶體附件，使用傅里葉變換顯微紅外光譜儀的ATR模式進行測試。降低晶體進入測量位

置，測量背景光譜；然后使ATR晶體與待測顆粒緊密接觸，進行紅外光譜采集。

A.4結果分析與計算

A.4.1聚合物種類的判定

將濾膜上顆粒的紅外光譜圖與標準譜圖聯機檢索對照，根據匹配度和紅外光譜解析結果進行顆粒聚

合物種類的判定。

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圖A.2文蛤中疑似微塑料的顆粒照片

圖A.2所示的為文蛤中疑似微塑料的顆粒照片，將顆粒物的紅外光譜圖在OMNIC數據庫中進行檢

索，匹配度<50%，結合紅外譜圖特征判定此顆粒物不為微塑料。

A.4.2微塑料數量分析

在空白樣品中未檢測到微塑料。

統計樣品中確認為塑料成分的顆粒的數量，將微塑料顏色、大小、形狀、聚合物種類和數量結果記

錄于中表A.1中（參見附表C.1）。

A.4.3微塑料豐度計算

按公式（1）計算海產品微塑料豐度，將結果記錄于表A.1中：

(1)

=0÷0.3

=0個·g-1

式中：

A——海產品中的微塑料豐度，單位為個每克(個?g-1)

N——微塑料的個數，單位為個；

M——海產品生物組織樣品的干重，單位為克。

采集的文蛤樣品經測定后，發現了透明顆粒類物質，尺寸約50μm×50μm，經采集該顆粒紅外光譜

確認其不是微塑料顆粒，在文蛤中未測得微塑料顆粒。

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表A.1測試記錄表

采樣日期：202×年×月×日；分析日期：202×年×月×日；

采樣地點：××市場；測試環境（溫/濕度）：20℃；

儀器型號：ThermoScientificNicolet8700；測試模式：ATR模式；

測試標準號：T/CSTM00XXX-202X；樣品種類：文蛤；樣品質量M1：0.3g；

分析者：×××；審核者：×××。

濾膜上的顆粒

樣品編號序號

顏色大小形狀聚合物種類

11透明50μm顆粒

微塑料數量合計N（個）0

微塑料豐度A（個·g-1）0

備注空白樣品中未檢出微塑料

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附錄B

（資料性）

常見聚合物的紅外譜帶位置

不同種類聚合物最強譜帶分區見表B.1。

表B.1不同種類聚合物最強譜帶分區[1-5]

最強譜帶區域/cm-1

序號分類

Ⅰ區Ⅱ區Ⅲ區Ⅳ區Ⅴ區Ⅵ區

聚酯類、聚羧酸類、

11800-1700—————

聚酰亞胺

2聚酰胺類、聚脲—1700-1500————

飽和聚烴類、有極性

3——1500-1300———

基團取代的聚烴類

芳香族聚醚類、聚砜

4類和一些含氯的聚合———1300-1200——

物

脂肪族聚醚類、醇類

5和含硅、含氟的聚合————1200-1000—

物

含有取代苯、不飽和

6雙鍵和一些含氯的聚—————1000-600

合物

常見聚合物紅外譜帶位置見表B.2。未列入的聚合物紅外譜圖分析參考附錄E中所列參考文獻。

表B.2常見聚合物紅外譜帶位置[1]

譜帶位置/cm-1

序號聚合物名稱

最強譜帶特征譜帶

1聚乙烯1470731720

2聚丙烯137613041166998841

3聚苯乙烯76070031003080306030223000

4聚對-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

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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天然橡膠1450835

14氯丁橡膠144016701100820

15聚酰胺1640330030901550

16聚甲醛93590012401100

17聚酯型聚氨酯17351540

18酚醛樹脂12403300161015901510815

19雙酚-A型環氧樹脂125029801604151013001188830

20脲醛樹脂1640153012701040655

21聚酰亞胺17251780

22聚對苯二甲酸乙二醇酯1730126511001020730

23聚碳酸酯1240178011901165830

24硝化纖維素128516601075845

25聚醚型聚氨酯1100173016901540

表B.3定性判別方法表

匹配度/%紅外光譜解析定性結果

≥80—匹配結果可信

與匹配結果一致匹配結果可信

出現匹配結果中聚合物部分特征譜帶，對紅外

匹配結果無效，

>50，<80譜圖進行解析，對聚合物進行鑒定后確認的聚

與匹配結果不一致以濾膜上的顆粒譜圖特征

合物種類

峰鑒定結果為準

以濾膜上的顆粒譜圖特征

＜50對紅外譜圖進行解析，對聚合物進行鑒定后確認聚合物種類

峰鑒定結果為準

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附錄C

（資料性）

測試記錄表

測試記錄表見表C.1。

表C.1測試記錄表

采樣日期：年月日；分析日期：年月日；

采樣地點：；測試環境（溫/濕度）：；

儀器型號：；測試模式：；

測試標準號：；樣品種類：；樣品質量M1：g；

分析者：；審核者：。

濾膜上的顆粒

樣品編號序號

顏色大小形狀聚合物種類