
近日,我院李子富教授团队在Nature Protocols上发表了题为“Extracting and characterizing microplastics and nanoplastics from environmental samples”的论文。该工作允许研究人员确定不同环境基质中微纳塑料(MNPs)的赋存特征并且能够检测低至500 nm的纳米塑料。该流程由三个程序(样品预处理、MNPs提取、MNPs表征) 组成并结合多种适用技术实现了微纳塑料的特征分析,这为全球微纳塑料研究提供了可复现、可对比、跨技术平台可衔接的标准化方法学基础,对环境监测、污染评估和国际标准制定具有重要意义。能环学院博士研究生刘娜娜为论文第一作者,北京科技大学李子富教授、程世昆教授及英国伯明翰大学郭志灵助理教授、Iseult Lynch教授为通讯作者。
研究成果介绍

近年来,微塑料(<5 mm)和纳米塑料(<1 µm)污染已成为全球性环境问题。这些微小塑料颗粒广泛存在于水体、土壤等多种环境基质中,然而各研究之间的数据往往难以放在一起比较。一方面,环境样品本身差异巨大,环境样本成分复杂且基质各异;另一方面,不同研究采用的方法不一样,既可能造成塑料颗粒的损伤或损失,也容易带来误判,此外各类表征技术的粒径覆盖范围不同、数据库体系不统一,使得结果之间的差距进一步被放大。
面对这样的现状,最根本的原因在于微纳塑料研究仍缺乏一套跨实验室都能稳定复现的统一工作流程。因此,我们建立了一套能够灵活组合、适用于不同环境基质、并覆盖0.5-5000 µm全粒径范围的微纳塑料标准化分析流程。其内容包括不同环境样本的预处理步骤,由前消解、前密度分离、后消解和后密度分离组成的四步提取法(FSEM)以及利用ATR-FTIR、LDIR和O-PTIR三种光谱技术联用实现的多尺度表征。
整个流程的核心在于尽可能清除样品中的干扰物质,最大程度保护微纳塑料本身并进一步提升其检测的高效性、准确性和可靠性。执行该流程可能需要7-30天,可供学生、研究人员和行业使用。
作者介绍

李子富, 北京科技大学教授,环境科学与工程系主任,博士生导师。主要从事水污染控制技术、污水深度处理和污水资源化利用技术等领域的研究。兼任科技部环境与能源国际科技合作基地主任、工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室主任、中国城镇环境卫生标准化技术委员会委员、比尔及梅琳达·盖茨基金会环境卫生领域中国区首席专家等职务。主持和完成国家重点研发计划、国家科技支撑计划、科技部国际合作项目、国家自然科学基金项目等70余项课题,发表学术论文200余篇,申请/授权专利30余件,出版著作4部,编制ISO国际标准2项、国家标准2项、行业/地方标准10余项,已培养环境领域青年人才100余名,包括指导留学生20余名。

程世昆,北京科技大学环境科学与工程系教授,帝国理工学院和伯明翰大学访问学者,兼任中国城市环境卫生协会厕所专业委员会秘书长、国际水协会(IWA)期刊《Journal of Water, Sanitation and Hygiene for Development》编辑(Editor)、IWA中低收入国家卫生和水管理专委会委员、中国农学会农业资源与环境分会委员、《环境卫生工程》青年编委等,长期从事厕所和环境卫生,农村人居环境改善等科研工作。主持和参与国家重点研发计划、国家自然科学基金、博士后科学基金、北京市科技计划项目、农业农村部项目、盖茨基金会项目、联合国儿童基金会项目、中央高校基础科研业务费项目等40余项课题,参与编写了10余项国家/行业/地方/团体标准和10余部著作,发表相关论文100余篇(其中第一作者/通讯作者60余篇)。与全球30多个国家和地区保持合作和交流。

第一作者:刘娜娜,博士研究生,现就读于北京科技大学。研究方向涉及微/纳塑料检测与表征方法的开发与应用、无下水道卫生设施中微/纳塑料的赋存特征及其行为变化研究。以第一作者在Nature Protocols、Water Research等期刊发表论文。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41596-025-01276-z