[发明专利]用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法

说明书

本发明提供一种用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法，所述方法包括：建立目标重金属离子浓度与横向弛豫时间之间的标线；进行微塑料吸附重金属实验，在不同时间点分别获取样品；检测获取的多个样品的横向弛豫时间；依据目标重金属离子浓度与横向弛豫时间之间的标线，确定每个样品的重金属离子浓度；对数据进行分析和模型拟合。采用本发明的用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法，不需要繁琐复杂的样品前处理，即采即测，简便快捷，成本低廉，检出限广，检测快速，并且可以做到无损检测。

技术领域

本发明属于水域环境污染检测或低场核磁共振技术领域，涉及重金属在水溶液中的快速无损的检测方法，具体地，为一种用低场核磁共振（NMR）弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法，尤其涉及用低场核磁共振（NMR）弛豫法检测微塑料在水溶液中对重金属的吸附和解吸特性的分析方法。

本发明在技术分类上属于“借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料”，特别是，“利用核磁共振、电子顺磁共振或其他自旋效应来测试或分析材料”中的“利用核磁共振”分类。

背景技术

微塑料污染已经被发现遍布全球，尤其在水域环境中，在海洋、湖泊、河流以及北极冰川中均发现了微塑料的踪迹。微塑料可以吸附环境中的各类污染物，尤其在水体中，在重金属污染较为严重的情况下，微塑料在不同条件下对重金属的吸附、解吸可能会影响微塑料复合的重金属污染在生态环境中的扩散、运输和循环。水环境中的典型重金属包括铜、铬、铁、锰、汞、铅等，水体在受到重金属污染后，可以进入人体，且不容易代谢排出体外，重金属在人体内蓄积则会导致各种疾病，尤其是大多数重金属具有毒性和致癌性，会对人体健康产生威胁。而微塑料在水生生物毒理研究领域以及在动物细胞实验中均被证实其具有生物毒性，构成潜在的健康威胁。研究微塑料吸附重金属后在水环境中的迁移、运输和循环需要研究微塑料在不同条件下对重金属的吸附、解吸性能，同时需要更先进、快速、便捷的技术手段和检测手段检测微塑料吸附的重金属浓度。

水环境中重金属检测的主要方法有流动分析检测法、生物化学分析法、光谱法、色谱法等等。现阶段监测微塑料对重金属吸附过程中金属浓度指标变化多使用光谱技术和质谱联用检测技术，包括原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子原子发射光谱法（ICP-OES）、原子荧光光谱法（AFS）、可见紫外分光光度法（UV-Vis）和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等。

传统的生物化学技术检测样品耗时长，操作复杂，尤其是在微塑料吸附重金属实验过程中，样品量大，使用传统的生物化学技术耗时耗力，效率低下。传统的光学检测需要对样品进行复杂繁琐的前处理，尤其是对于微塑料吸附检测来说，需要使用过滤器对微塑料进行过滤，检出限低，需要针对不同浓度的样品进行稀释，检测耗时较长，多数检测需要消耗样品，不能进行快速、原位、无损的实时监测。同时，由于微塑料粒径很小，有时过滤器不能完全去除样品中的微塑料颗粒，在使用光谱分析时，样品中残余的微塑料颗粒及其吸附的重金属可能会对测试结果产生影响。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法。

本发明的目的还在于提供一种用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法，适用于监测微塑料吸附顺磁性重金属离子过程中金属浓度的实时变化。

本发明的目的还在于提供一种用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法，能够快速、简便、低成本、无损地对微塑料吸附重金属过程进行定量检测。

本发明的目的还在于提供一种用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法，克服传统光谱质谱法检测重金属浓度变化时的不足和缺陷。

为达到上述目的或目的之一，本发明的技术解决方案如下：

一种用低场NMR弛豫法检测微塑料对重金属吸附性能的方法，所述方法包括：

步骤S1：建立目标重金属离子浓度与横向弛豫时间之间的标线；