新型污染物监测进口产品调研报告.docx

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1、新型污染物监测进口产品调研报告微塑料（microplastics,MPs）是一种环境新型污染物，通常认为其尺寸范围在Ium-5mm之间。塑料因使用便利且性能优良，被广泛地应用于生产生活中。据估计，全球塑料产量的10%最终会进入环境，但是塑料具有难降解的特性，在太阳辐射、机械力、生物作用等多种途径作用下最终破碎成塑料微粒，己普遍存在于地球的各个角落。许多报告显示,海洋、淡水水域、大气颗粒、陆地环境和生物体中均发现了微塑料，而在食物链富集作用下,微塑料会对人类健康产生不可估量的危害。2020年1月，国家发改委、生态环境部发布关于进一步加强塑料污染治理的意见（发改环资2020803号），要求强化塑料

2、污染防治科技支撑,开展不同类型塑料制品全生命周期环境风险研究评价,加强江河湖海塑料垃圾及微塑料污染机理、监测、防治技术和政策等研究，开展生态环境影响与人体健康风险评估。在生态环境部通过的生态环境监测规划纲要（2020-2035年）中，海洋微塑料专项监测的任务也列在其中。十四五全国生态环境保护规划中明确提出开展新污染物筛查与环境监测，开展环境微塑料污染防治工作己成为一个紧迫的议题。我省“十四五规划中也提出要开展新型污染物监测，依据福建省人民政府办公厅于2023年1月1日印发关于福建省新污染物治理工作方案o为了应对国家和福建省监测任务的要求，提高科研创新水平，福建省环境监测中心站将开展微塑料监测工

3、作，拟采购显微红外光谱仪和显微拉曼光谱仪。其具有进行微塑料的数量、成分、粒径和形状测定能力，可筛查新型有机污染物（微塑料）的分布状况。一、显微红外光谱仪1、需求及现状（O采购需求结合前期对国内开展类似监测工作的单位进行调研的结果，参考中国质量检验协会和中国水利企业协会制定地表水中微塑料的测定（征求意见稿）和国海环字【2017】8号海洋微塑料监测技术规程（试行）技术要求，为满足技术规程要求的监测内容。拟采购仪器需满足如下技术要求：微塑料检测大小：0.01-5mm的微塑料；光谱分辨率：优于0.4Cm；显微系统光谱范围：7800-450cm1；显微光谱检测灵敏度：信噪比：225000:1,大样品检测

4、平台峰-峰置信噪比优于50,000:1；波数精度：优于0.005CmI空间分辨率：10um。ATR模式下W3um；软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识别。（2）采购前现状我站尚未采购过满足上述需求的同类或相关设备，需购置显微红外光谱仪完善检测体系，满足开展环境微塑料污染防治工作的要求。2、调研方式及调研厂家品牌情况目前市面上主要生产显微红外光谱仪的主要厂家都为进口厂家，主要有：ThermoFiSher（美国赛默飞）、BrUker（德国布鲁克）、Jasco（日本分光）、PE（美国珀金埃尔默），有傅里叶红外光谱仪并可配置显微红外光谱仪。国产厂商只有满足常规检测红外光谱仪，适应于检测大于Imm

5、样品,无法升级显微红外光谱仪满足检测大于IoUm微塑料检测需要，目前主要厂商有天津港东科技股份有限公司、北京瑞利分析仪器有限公司、中科瑞捷（天津）科技有限公司、荧飒光学仪器（上海）有限公司等。我科室通过电话沟通的方式对不同品牌仪器设备生产商（赛默飞世尔科技（中国）有限公司、布鲁克（北京）科技有限公司、佳司科（上海）贸易有限公司、珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司）的国内分公司或办事处开展广泛的调研；通过面谈的方式同（赛默飞世尔科技（中国）有限公司、布鲁克（北京）科技有限公司、佳司科（上海）贸易有限公司、珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司等设备生产商进行参数交流。并且通过电话的方式与兄弟业务单位

6、、科研高校和相关使用单位（国家海洋环境监测中心、中国疾控中心、国家海洋局南海分局南海环境监测中心、中国水利水电科学研究院、水利部长江委员会长江科学院、浙江省生态环境监测中心、国家海洋局第三海洋研究所、国家海洋局东海环境监测中心、广东省海洋环境监测中心站、华东师范大学河口海岸国家重点实验室、浙江工业大学、厦门大学、厦门市环境监测站）对监测频次、采样方式、样品前处理及检测设备等进行深入的技术交流，其中国家海洋环境监测中心、中国水利水电科学研究院均为相关标准起草单位，了解到这些已开展微塑料监测和研究的单位目前采购的均为进口品牌的仪器。其中，浙江工业大学采购的仪器为珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司F

7、rontier+Spotlight400型号显微红外光谱仪，其他单位采购的仪器均为赛默飞世尔科技（中国）有限公司NicoletiNlO系列型号的显微红外光谱仪。3、国产同类产品情况据调研，目前没有同类国产设备满足采购需求。4、进口产品具备的优势：显微红外光谱仪具备IOum样品检测能力，能快速测量样品颗粒中红外谱图，通过商用或者自建的数据库进行匹配，显示出其含有的官能团和化学结构特征，用以验证结构推测结构的准确性，实现快速的未知化合物鉴定，进一步降低新型污染物分析的难度，精确识别微塑料的数量、成分、粒径和形状分布，提供高质量高精度的数据，使得研究人员可以快速准确地获得样品中未知新型污染物的状况，

8、能够达到对新型污染物快速准确筛查，实现新型污染物监控预警。国外品牌个主要技术指标对比见表1表1国外品牌各主要技术指标对比公司美国赛默飞世尔日本JASCoBruker岛津型号NicoletiN10FT/IR-6700+IRT7200INVENIO+HYPERION3000IRXrosstm+AIM90001、微塑料检测大小可检测0.01-5mm的微塑料可检测0.Ol-5mm的微塑料可检测0.Ol-5mm的微塑料可检测0.Ol-5mm的微塑料2、光谱分辨率0.4cm,0.07cm0.4cm10.253、显微镜光谱范围7800450cm-l7800650cm-l7800450cm-l78OO45Oc

9、Tl4、显微镜信噪比,大样品检测平台峰-峰置信噪比25000：1,50,000:17000:160,000:125000：155,000:125000：155,000:15、波数精度优于0.005cm1优于0.01优于0.005cm10.0025cml6、最小测量范围（空间分辨率）：反射、透射：IOum(100Ocml),ATR：2.5um(1OOOcm-l)反射、透射：IOum(I(X)Ocm),ATR；2.5um(1000cm1)反射、透射：10Um(1000cm,).ATR：2.5um(100Ocm-1)反射、透射：IOUm(1000cm,),ATR：2.5Um(1OOOcmj)7、显微

10、ATR自动和手动判断压力设置、压力数显模式，内置自动预警，自动数显判断ATR压力设置，保证检测的重复精度和ATR晶体保护自动和手动判断压力设置、压力数显模式，内置自动预警，自动数显判断ATR压力设置，保证检测的重复精度和ATR晶体保护全自动ATR装置，无需手动拔插，内置在仪器内部，软件控制升降.15倍高灵敏度显微衰减全反射（ATR）检测装置；可准确观察定位、压力3档可调，软件控制、防沾污功能全自动ArR装置，无需手动拔插，内置在仪器内部，软件控制升降。15倍高灵敏度显微衰减全反射（ATR）检测装置：可准确观察定位、压力3档可调，软件控制、防沾污功能8、软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识

11、别具备具备具备具备5、结论经调研，依据中国质量检验协会和中国水利企业协会制定的地表水中微塑料的测定（征求意见稿）和国海环字20178号海洋微塑料监测技术规程（试行）技术要求的傅里叶显微红外光谱仪法需要检测微塑料大小范围为0.01-5mm,目前国产厂商只有满足常规检测的傅里叶红外光谱仪，适应于检测大于Imm样品，无可满足检测0.01-5mm大小微塑料样品，无国产设备能够满足福建省新污染物治理工作方案监测的需要，几个主流进口品牌的产品均可满足我单位的监测需求，故申请采购进口产品二、显微拉曼光谱仪1、需求及现状（1）采购需求结合前期对国内开展类似监测工作的单位进行调研的结果，参考中国质量检验协会和中

12、国水利企业协会制定地表水中微塑料的测定（征求意见稿）和国海环字20178号海洋微塑料监测技术规程（试行）技术要求，为满足技术规程要求的监测内容。拟采购仪器需满足如下技术要求：拉曼快速成像灵敏度：单晶硅一阶峰的信噪比优于150:1:单晶硅三阶峰的信噪比优于20:1,可观察到四阶峰；光谱分辨率：lcml5空间分辨率：横向分辨率1微米，光轴方向纵向分辨率2微米；共聚焦技术：软件控制机械式针孔式真共聚焦技术，以保证层析测量的精度，不允许采用虚拟狭缝共焦技术；拉曼光谱测量范围：532nm激光激发：50CmL6000Cmr拉曼位移，785nm激光激发：50cm-3300cm拉曼位移；样品点激光功率控制衰减

13、：到样品激光功率调节50级：EMCCD探测器：真空密封，致冷温度至少-70C控制，暗噪声：W0.00007e-/pixel/sec；自动光路准直：仪器自动准直激光激发光路、拉曼信号传递光路与白光光路至显微镜载物台上的微米级样品点上，自动实现全光路共轴与能量优化；软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识别。（2）采购前现状我站尚未采购过满足上述需求的同类或相关设备，需购置显微拉曼光谱仪完善检测体系，满足开展环境微塑料污染防治工作的要求。2、调研方式、厂家品牌及调研情况目前市面上主要进口品牌有：ThermoFiSher（美国赛默飞）、HoribaJobinYvon（日本掘场）、Renishaw（

14、英国雷尼绍）、Bruker（德国布鲁克）。国产品牌主要有：北京卓立汉光仪器有限公司、上海复享光学股份有限公司、奥谱天成（厦门）光电有限公司、钢研纳克、天津港东科技股份有限公司。我科室通过电话沟通、面谈的方式对不同品牌仪器设备生产商（ThermoFiSher（美国赛默飞）、HoribaJobinYvon（日本掘场）、Renishaw（英国雷尼绍）、Bruker（德国布鲁克）、北京卓立汉光仪器有限公司、上海复享光学股份有限公司）开展广泛的调研,进行参数交流。同时电话联系了使用显微拉曼光谱仪相关使用单位（国家海洋环境监测中心、中国疾控中心、国家海洋局南海分局南海环境监测中心、中国水利水电科学研究院、

15、水利部长江委员会长江科学院、浙江省生态环境监测中心、国家海洋局第三海洋研究所、国家海洋局东海环境监测中心、广东省海洋环境监测中心站、华东师范大学河口海岸国家重点实验室、浙江工业大学、厦门市环境监测站、福建省近岸海域环境监测站）对监测频次、采样方式、样品前处理及检测设备等进行深入的技术交流,其中国家海洋环境监测中心、中国水利水电科学研究院均为相关标准起草单位，了解到这些已开展微塑料监测和研究的单位目前采购的均为进口品牌的仪器。北京市科学技术研究院分析测试研究所采购的仪器为德国WlTeC/AIpha300R型号拉曼光谱仪，中国海洋大学所采购的仪器为英国雷尼绍inViaReflex型号拉曼光谱仪，他

16、单位均采购的仪器为赛默飞世尔科技（中国）有限公司DXR系列型号的拉曼光谱仪,反馈故障较少，评价较好。3、国产同类产品情况国内主要制造商有北京卓立汉光仪器有限公司、上海复享光学股份有限公司、奥谱天成（厦门）光电有限公司、钢研纳克、天津港东科技股份有限公司等，产品因其发展时间短，整体性能落后于进口品牌，主要存在以下不足：大多数品牌成像灵敏度：单晶硅一阶峰的信噪比小于50:1光谱分辨率：1.5cm,低波数：100cm无法实现软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识别无法提供自动光路准直样品点激光功率控制衰减不精确目前国内同类型单位采用比率占0%国内产品因激光功率无法精确调节、易造成样品灼烧损坏，无

17、光路的自动准直功能，无法保证仪器的稳定性，所得到的数据可靠性差，无法实现软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识别，无法满足日常对微塑料监测需要。4、进口产品具备的优势进口的显微拉曼光谱仪，具备灵敏度高、样品点激光功率控制精细、有自动光路准直功能、软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识别优点。主要优势体现在:灵敏度：单晶硅一阶峰的信噪比优于150:1;光谱分辨率：lcmlo拉曼光谱测量范围：532nm激光激发：50CmL6000cm，拉曼位移，785nm激光激发:50cm-3350cm1拉曼位移样品点激光功率控制：通过内置激光功率计监测功率衰减，伺服反饿控制连续衰减中性密度滤光片，实现5

18、0级以上激光功率调节功能，调节精度0.1m叽自动光路准直：仪器自动准直激光激发光路、拉曼信号传递光路与白光光路至显微镜载物台上的微米级样品点上，自动实现全光路共轴与能量优化软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识别。5、国内外品牌各主要技术指标对比资料品牌赛默飞DXR3xi日本堀场Soleil英国国尼绍Qontor上海复享光学股份有限公司gora北京卓立汉光仪器有限公司/Finder930天津港东科技股份有限公司/LRS-5拉曼快速成像灵敏度：单晶硅一阶峰的信噪比优于150:1.满足满足满足无该指标无该指标无该指标光谱分辨率：lcm满足满足满足1.5cm1L5cm11.5cmi拉曼光谱测量范

19、围：532nm激光激发：50Cm-6000CnIr拉曼位移,785nm激光激发:50cm-3350cm拉曼位移,、茜,满足满足不满足，光谱范围i532nm激光激发：1204000cml,785nm激光激发：1204000cm1不满足,80-9000532nm*80-3200785nm满足样品点激光功率控制衰减：到样品激光功率调节50级满足满足满足16档可调无数据无数据探测器:CCD探测器：半导体制冷-70C控制。量子效率:65Onm处250%,暗噪声：0.00007e-pixelsec满足满足满足满足满足满足自动光路准直：仪器自动准直激光激发光路、拉照信号传递光路与白光光路至显微镜载物台上的微

20、米级样品点上，自动实现全光路共轴与能量优化。瞒足满足满足无无无软件应能进行粒径大小、分布统计及成分自动识别满足满足满足无无无单晶硅三阶峰的信噪比优于20:1,可观察到四阶峰。满足满足满足满足满足满足共聚焦技术：软件控制机械式针孔式真共聚焦技术，以保证层析测量的精度，不允许采用虚拟狭健共焦技术.满足满足满足满足满足满足空间分辨率：横向分辨率1微米，光轴方向纵向分辨率2微米满足汹足满足满足满足满足表1国内外品牌各主要技术指标对比6、结论经调研，依据中国质量检验协会和中国水利企业协会制定的地表水中微塑料的测定（征求意见稿）和国海环字20178号海洋微塑料监测技术规程（试行）技术要求的显微拉曼成像光谱法需要检测微塑料大小范围为0.01-5un,对微塑料的数量和形貌特征、粒径大小、分布统计及成分自动识别等参数进行自动统计，目前国产产品性能上无法实现自动进行粒径大小、分布及成分自动识别等参数统计，无法满足日常样品检测要求，考虑标准制定单位和同行的仪器配置状况，为确保能及时得到可靠的数据，满足福建省新污染物治理工作方案监测的需要，申请采购进口显微拉曼成像光谱仪。