【色母粒产业网】4 月 10 日消息，近期，中国海洋大学在环境科学领域传来振奋人心的消息。来自信息科学与工程学部、海洋物理高端仪器装备教育部工程研究中心的史晓凤副教授，携手环境科学与工程学院、海洋环境与生态教育部重点实验室的赵建教授，在水体中纳米塑料的精细操控、富集与检测研究上取得重大突破。他们的最新研究成果以 “Capturing, enriching and detecting nanoplastics in water based on optical manipulation, surface-enhanced Raman scattering and microfluidics”(基于光操控 - 表面增强拉曼与微流控技术捕获、富集与检测水体中纳米塑料)为题，成功发表于国际知名学术期刊 Nature Water，这也是校内跨学科合作的一项标志性成果。
在当下，微纳塑料已然成为 21 世纪备受瞩目的环境新污染物，其在全球水生生态系统中持续累积，正潜移默化却又深刻地改变着生态系统的格局。相较于微塑料，纳米塑料因具备更强的表面活性、水体迁移能力以及生物蓄积性，极有可能对水环境和人体健康构成更为严峻的威胁。然而，受困于纳米塑料检测技术的局限性以及自然水体的复杂特性，想要精准测定水环境中纳米塑料的赋存水平困难重重，这无疑给纳米塑料的环境风险评估与预测工作带来极大阻碍。
据色母粒产业网了解，此次研究团队另辟蹊径，基于金纳米粒子堆所具备的光热效应与表面增强拉曼特性，创新性地构建了光操控 - 表面增强拉曼(OM - SERS)检测系统。借助这一系统以及自主研发的光热镊，成功实现了对水体样本中纳米塑料的精准精细操控。不仅如此，考虑到水环境中纳米塑料浓度极低，直接检测难度极大，且现有富集手段回收率不理想，研究团队巧妙利用 OM - SERS 系统产生的光热阱，成功达成对低浓度(1 μg/L)纳米塑料的高效富集，与此同时，还能同步完成对水体中纳米塑料的 SERS 定性与定量检测。团队进一步融合微流控平台，开发出一套纳米塑料的 “光热富集 - 基质清洗 - 原位检测” 流程(见图 1)。凭借这套流程，成功将 OM - SERS 系统应用于自然水体中纳米塑料的同步富集与检测，快速获取了河水、海水等样本中聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等纳米塑料的赋存水平。这套新开发的 OM - SERS 系统，除了具备同步富集 - 检测的独特优势外，还拥有检测灵敏度高、单次所需样品量少(<7.2 mL)等诸多优点，成功攻克了水环境中纳米塑料快速检测的技术难关。这一技术成果未来将为水环境中纳米塑料的检测、地球化学过程研究以及生态风险评估提供强有力的技术支撑。
（基于光操控 - 表面增强拉曼光谱(OM - SERS)系统检测纳米塑料的流程示意图）
中国海洋大学的史晓凤副教授与三位硕士研究生毛天宇(光学)、黄向民(光学工程)、施慧(光学)共同作为本论文的第一作者;中国海洋大学的赵建教授与美国马萨诸塞大学的邢宝山教授则为共同通讯作者。此外，中国海洋大学的马君教授、赵航副教授、博士研究生兰如意(环境科学)以及硕士研究生姜开阳(物理学)，也为这项研究的顺利完成贡献了持续且关键的力量。
