[发明专利]通过微塑料氧化三价砷速率评估微塑料失电子能力的方法

说明书

本发明公开了一种通过微塑料氧化三价砷速率评估微塑料失电子能力的方法，具体包括：将微塑料与浓度为0.25～1mg/L含三价砷的溶液按照质量体积比为1～2mg/ml的比例混合均匀，然后在有氧环境下进行振荡培养；并且在0、1、2、4、6、10h取样，过0.22微米滤膜，滤液用0.2M盐酸保存，随后用原子荧光光度计测定三价砷和总砷含量，根据三价砷浓度随反应时间的变化情况，计算砷的氧化速率，用于估算微塑料的失电子能力；本发明方法整体设计合理，利用微塑料中具有失电子能力的官能团与氧气反应产生过氧化氢进而能够与三价砷反应，根据三价砷氧化速度的快慢评估微塑料失电子能力的大小；本发明方法工艺简单，适合大量推广。

技术领域

本发明涉及微塑料电子容量测量技术领域，具体涉及一种通过微塑料氧化三价砷速率评估微塑料失电子能力的方法。

背景技术

塑料制品在工农业生产和生活中被广泛使用，超过55％的塑料制品在使用完成后，由于未得到妥善处置被释放至环境中，从而造成水体环境、陆地环境以及大气环境中普遍存在微塑料污染。当微塑料进入环境后，会通过物理、化学和生物的复合作用发生尺寸的减小、比表面积的增大、硬度的增加、以及含氧和含硫等官能团的生成，最终改变微塑料环境中迁移、转化和生态毒性效应。

近年来，逐渐有文献报道微塑料进入环境中会影响碳、氮和氧的生物地球化学循环。有研究人员提出可能是微塑料中的氧化还原活性官能团具有得电子和失电子能力，并可以介导物质氧化还原转化过程中的电子传递。现有技术中通常通过电化学方法或化学试剂法测定了微塑料的得电子容量和失电子容量，其中微塑料的失电子容量随着老化时间的增加而增大。在检测微塑料失电子容量时，以上两种分析检测方法需在厌氧手套箱进行实验操作，反应溶液也需曝气除氧，整个分析过程极易受氧气干扰。

因此，需要开发一种在有氧环境中也可以估算微塑料失电子能力的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术问题，提供一种通过微塑料氧化三价砷速率评估微塑料失电子能力的方法。

本发明的技术方案为：一种通过微塑料氧化三价砷速率评估微塑料失电子能力的方法，具体包括：将微塑料与浓度为1mg/L含三价砷的溶液按照质量体积比为1.5～2mg/ml的比例混合均匀，然后在有氧环境下进行振荡培养；并且在0、1、2、4、6、10h取样，过0.22微米滤膜，滤液用0.2M盐酸保存，随后用原子荧光光度计测定三价砷和总砷含量，根据三价砷浓度随反应时间的变化情况，计算砷的氧化速率，用于估算微塑料的失电子能力；本方法原理为：在有氧环境中，微塑料中具有失电子能力的官能团与氧气反应产生过氧化氢与溶液中的三价砷反应，根据三价砷氧化速度的快慢评估微塑料失电子能力的大小。

进一步地，所述微塑料为老化微塑料；所述老化微塑料具体为老化酚醛树脂微塑料或者老化聚苯乙烯微塑料的任意一种；使用臭氧老化酚醛树脂和聚苯乙烯微塑料是为了论证这本发明方法的适用性。

进一步地，所述老化酚醛树脂微塑料采用过氧化氢老化酚醛树脂微塑料；所述过氧化氢老化酚醛树脂微塑料的制备方法为：将酚醛树脂微塑料与过氧化氢按照质量体积比1～3：20～80g/ml的比例混合后，振荡培养4～42d得到过氧化氢老化酚醛树脂微塑料；随着在过氧化氢中老化时间的增加，酚醛树脂微塑料中C-OH逐渐减少，而C＝O含量逐渐增加，表面的酚类官能团和半醌自由基通过与氧气反应产生过氧化氢，从而氧化砷。

进一步地，所述老化酚醛树脂微塑料采用臭氧老化酚醛树脂微塑料；所述臭氧老化酚醛树脂微塑料的制备方法为：将酚醛树脂微塑料在臭氧环境下持续老化20～22h得到臭氧老化酚醛树脂微塑料；臭氧老化酚醛树脂微塑料也是通过产生双氧水介导砷氧化。

进一步地，所述老化聚苯乙烯微塑料采用臭氧老化聚苯乙烯微塑料；所述臭氧老化聚苯乙烯微塑料的制备方法为：将聚苯乙烯微塑料在臭氧环境下持续老化20～22h得到臭氧老化聚苯乙烯微塑料；臭氧老化聚苯乙烯微塑料也是通过产生双氧水介导砷氧化。