近日，Environmental Monitoring and Assessment 在线发表了新疆大学唐军正高级实验师团队最新研究成果 “Microplastic contamination in fermented beverages: A case study of kvass”。新疆大学化学学院硕士研究生 Xakura Xarpbay 为论文第一作者，新疆大学唐军正高级实验师为通讯作者，新疆大学为第一署名单位。
随着塑料制品的广泛使用，微塑料现已遍布环境的各个角落，存在于空气、淡水、废水、海水、瓶装水、自来水乃至食品之中。作为一种新兴污染物，微塑料在自然中表现出较强的持久性，并可通过食物链进入人体，其对生态系统与人类健康的潜在风险。近年来，微塑料作为新型污染物在饮料中的检出问题日益受到关注。目前关于格瓦斯饮料中微塑料的检测研究仍处于空白状态，填补这一空白，对格瓦斯饮料中的微塑料进行检测具有重要的现实意义。
针对格瓦斯这类成分复杂、基质干扰较强的发酵饮品，缺乏高效、精准且多方法互补的微塑料检测体系，难以全面实现微塑料的定性识别与定量分析。因此，在检测格瓦斯中的微塑料时，需针对其复杂的样品基质，重点开展前处理方法的探索与检测条件的优化，以确保分析结果的准确性与可靠性。μ-FTIR配备显微镜，可对微塑料的对微塑料的粒径、形貌及颜色进行统计，并借助较为完备的谱库实现对所测微塑料的定性分析。
图2. SEM和μ-FTIR图像在消解前后的对比。PE(a, d, g); PET(b, e h); PP(c, f, i)
针对H2O2消解2 h处理对微塑料的聚合物类型及表面是否会有分解，选取PET、PE和PP三种常见微塑料进行2 h消解实验，并采用μ-FTIR和SEM对比分析消解前后的样品。2 h的H2O2消解处理不会改变微塑料的化学结构及表面特性，验证了该方法在微塑料分析中的适用性。
图3. 在不同格瓦斯中发现的微塑料数量
对格瓦斯饮料中的为塑料进行统计，在所有9个样本（n=3）中均检测到了微塑料颗粒。饮料中微塑料颗粒的平均丰度范围为45±9.55至145±17.72 items/L，平均浓度为81.53±43.24 items/L。样本C中微塑料颗粒数量最高，样本A中微塑料颗粒数量最低。玻璃瓶装饮料样本（B-1）中微塑料颗粒的浓度范围为113±25.53 items/L。
图4. 在格瓦斯中发现的聚合物红外光谱 (a) PET; (b) PE; (c) PP; (d) PA; (e) PA; (f) Rayon
在九个格瓦斯饮料样品中检测出的微塑料聚合物类型主要是PE、PP、PS、PET、PA和人造丝（Rayon），是6种常见塑料。
图5. (a). 格瓦斯中发现的聚合物颗粒的含量; (b). 聚合物百分比
在9个样品中，Rayon占比最高（43.1%），其次为PE，20.9%和PET，12.8%。其余成分包括PP，11.1%、PA，7.7%和PS，4.3%。整体成分以Rayon为主，辅以PE、PET和PP等合成塑料。饮料包装通常会使用使用的PE、PET和PS材料，而包装是一个重要的污染源。因此这些微塑料可能是由于产品装瓶、运输和软饮料开启过程中产生的机械应力而释放出来的。
图6. μ-FTIR显微镜下饮料样本中微塑料的不同形态: (a) 颗粒; (b) 碎片; (c) 纤维
微塑料分为纤维、颗粒和碎片三种形状，其中纤维状为细长条形状，颗粒状呈较规则形状且边缘光滑，碎片状形状不规则，边缘呈碎裂痕迹，薄膜无厚度且多折叠。微塑料的大小大致分为25-50、50-100、100-300、300-500和>500 μm选取五个粒径区间进行分类。
图7. 格瓦斯中微粒的特征分析 (a)组成形态; (b)长度分布
碎片状微塑料是检测到的主要类型，占九个样本的平均比例为62.55%。纤维状的微塑料是第二常见的类型，占样本的25.67%。颗粒状的微塑料的数量最少，仅占样本的11.89%。
图8. 扫描电子显微镜观察的微塑料颗粒表面图像 (a) 颗粒; (b) 纤维; (c-d) 碎片
微塑料呈现出明显的表面不规则性，包括显著的沟槽、表面凹坑、剥离区域、结构裂纹以及附着颗粒物。这种纹理的演变很可能归因于灌装和运输过程中所经历的机械应力，以及酸性饮料成分（如柠檬酸）的化学降解。
图9. 格瓦斯中微塑料污染系数及污染负荷指数
根据文献提供的公式计算，9个样品的总MPCF在1.06至2.79之间，所有品牌都被列为“中度污染”。污染等级为C > B-1> B-2> F-1 > D > F-2 > G > E > A，与文献报道的数据进行比较，表明本文中的MPCF值相对较低。
微塑料的平均丰度为84±42 items/L，尺寸主要分为25-50、50-100、100-300、300-500和大于500 μm，形态特征分为颗粒、碎片和纤维，鉴定出了6种不同的聚合物，分别是PET、PE、PP、PA、PS和Rayon。估算了格瓦斯中的微塑料污染系数（MPCF）和污染负荷指数（MPLI），格瓦斯饮料为“中度污染”水平。
在该研究工作中，新疆大学分析测试中心围绕相关研究方向提供显微红外光谱仪分布特征分析（Spotlight 400，负责人：唐军）测试、扫描电子显微镜形貌分析（日立SU8600，负责人：施敏）等支撑。
原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10661-026-14976-0
供稿：唐军；编辑：唐军；审核：金钟。
