CN114577770B - 一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，包括获取深海冷泉区沉积物并对其进行预处理，获取全尺寸纯化的微塑料溶液，得到富含不同优势微塑料的纯化滤膜；利用荧光显微镜对纯化滤膜进行扫描，实现对深海冷泉区沉积物中大于500um微塑料的提取和检测；接着对纯化滤膜进行萃取提纯处理，获取来自深海冷泉区沉积物的尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液和尺寸0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液，实现对尺寸大于5um的微塑料和尺寸0.45～5um的微塑料的提取和检测。本发明提出的一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，补全了微塑料在极端环境下的基础研究，实现对深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测。

Description

一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法
技术领域
本发明涉及深海极端环境污染物提取及检测技术领域，特别是涉及一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法。
背景技术
微塑料是直径小于5mm的塑料，其中形状包括纤维状、颗粒、碎片、发泡状等，广泛地存在于地球系统中。海洋中的微塑料约80％来源于沿海地区的陆地和海洋活动，内陆地区的塑料也可经过河流运输等途径进入海洋环境。微塑料进入海洋环境后，其形态特征在迁移转化过程中变化显著，例如，从漂浮于海水表面，到海水中悬浮，最终进入深海沉积物的过程，微塑料的形状、大小随着海水深度的增加和洋流的冲刷等物理、化学过程发生变化。沉积到深海沉积层的微塑料通常比表面积更大、疏水性更强、孔隙更多、粒径更小。微纳米级的塑料在沉积物中广泛存在。这些微纳米级的塑料由于粒径小、流态化程度高，更易被海底生物所摄食，进而进入海洋食物链中，间接进入到人体内，对海洋生态环境和人体健康带来不可忽视的影响。
深海冷泉生态系统是指依赖海底冷泉流体(主要是含甲烷流体)为碳源和能源进行繁衍的繁密的生态系统。冷泉生态系统是典型的化能合成生态系统，适应该系统高压、高盐、低温、缺氧、寡营养环境的冷泉生物蕴含着丰富的新颖基因资源，为人类探索新能源、新材料、新药物带来了新的窗口，也是解密深海生命起源的重要突破口。保护深海冷泉生态系统是践行保护深海生物多样性的重要实践。然而，由于受深海探测技术手段的制约，目前国内外学术界对海洋塑料垃圾污染的认知主要局限于河口、海岸带、浅海和远洋表层水，而关于极端生态系统微塑料的情况知之甚少。与常规的深海沉积层类似，微塑料在冷泉环境中的迁移转化过程受到洋流、底层沉降等综合因素的影响。特别的是，深海冷泉区的微塑料还受到自下而上的冷泉流体的喷发活动的影响，冷泉羽流的卷积作用可能导致更多、更细小的微塑料在冷泉喷口附近富集。另一方面，冷泉区的沉积物往往为细小颗粒的泥质粉砂质，微塑料容易包裹在小颗粒中，常规的陆域和滨海等区域沉积物中微塑料提取方法容易导致冷泉区细颗粒微塑料提取不全，对正确认识冷泉系统的微塑料的丰度等带来偏差和困难。
现有关于普通水环境沉积物提取微塑料的技术中，对于土壤和沉积物中的微塑料提取和鉴别普遍的做法为：
①称湿重：将切片好的样品用已知质量的锡纸包裹，待样品恢复至常温后称量湿重；②烘干：当冷冻干燥机冷阱温度达到-40℃，箱体真空低于100pa,在此条件下，样品烘干48h；③称干重：从冷冻干燥机中取出的样品，恢复至室温后，称量干重；④筛分：使用不同孔径的筛网筛分样品；⑤消解：消解方法常分为酸消解、碱消解、氧化消解、酶消解，使用30％过氧化氢消解沉积物中的有机物最为常见，对微塑料的内部结构和表面形态影响很小；⑥密度浮选：常见的浮选剂有(1.3～1.5g/cm3)NaCl、(1.8～1.7g/cm3)NaI、(1.5～1.7g/cm3)ZnCl2等，投加浮选剂，在磁力搅拌器下搅拌30min，静置24h，将上清液倒出至另一烧杯中，至少需投加3次浮选剂，进行3次密度浮选；⑦真空抽滤：用直径为47mm，孔径为0.45um的玻璃纤维膜过滤上清液；⑧烘干：将滤膜放在玻璃保存盒中保存，并烘干。⑨将滤膜放到显微镜下镜检计数微塑料，观察形态、颜色等；以及利用傅里叶红外光谱或者拉曼光谱对微塑料的成分进行识别。
上述方案虽然可以实现对普通水环境沉积物中的微塑料的检测，但其并不适用于深海极端环境下对于微塑料的识别，其识别准确率无法得到保证。
发明内容
本发明为了解决以上至少一种技术缺陷，提供一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，补全微塑料在极端环境下的基础研究，对微塑料进行定量和定性分析，提升深海极端环境下对于微塑料识别准确率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，包括以下步骤：
S1：获取深海冷泉区沉积物；
S2：对深海冷泉区沉积物进行预处理，获取全尺寸纯化的微塑料溶液；
S3：将得到的全尺寸纯化的微塑料溶液进行层级真空抽滤处理，得到富含不同优势微塑料的纯化滤膜；
S4：利用荧光显微镜对纯化滤膜进行全视野扫描，记录纯化滤膜上所有微塑料的颗粒数、形态、颜色，同时采集视野中尺寸大于500um的微塑料进行标记检测，获取深海冷泉区沉积物中大于500um微塑料的聚合物类型结果以及沉积物中所含有的部分大尺寸微塑料的虚拟成像特征；
S5：将纯化滤膜进行萃取提纯处理，获取来自深海冷泉区沉积物的尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液和尺寸为0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液；
S6：将两种萃取纯化溶液按照一定量分别滴在两个不同的高反玻璃上于通风橱晾干后，测量滴有剩余部分大尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃上每个微塑料颗粒对应的数量、尺寸以及聚合物类型；鉴别滴有亚尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃上聚合物的类型以及记录每种聚合物颗粒对应的数量、颜色、形状及尺寸。
上述方案中，可以实现对深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测，补全了微塑料在极端环境下的基础研究，减少滤膜对后续测样的干扰；有效减少了实验化学试剂的用量、提高了实验效率、缩短了实验进程，得到深海冷泉区沉积物中0.45um～5mm的微塑料的分布特征和种类的成分联系，是一套覆盖全尺寸微塑料的一站式检测方法。
其中，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：将深海冷泉区沉积物进行冷冻干燥预处理，得到干燥的深海沉积物块状体；
S22：将干燥的深海沉积物块状体进行密度浮选，得到富含微塑料的浮选上清液；
S23：将富含微塑料的浮选上清液进行层级真空抽滤过膜处理，滤膜分别采用不锈钢滤膜和亲水光面银膜，得到不同层级收集物的滤膜；
S24：将不同层级收集物的滤膜各自用小剂量乙醇溶液反复冲洗，得到富含微塑料以及黏附少量沉积物有机质的两组提取物溶液；
S25：采用过氧化氢溶液对两组提取物溶液分别进行消解纯化处理，并对消解纯化的两组溶液分别采用石墨加热消解法进行中温加热，得到消解完毕富含不同优势微塑料的全尺寸纯化的微塑料溶液。
其中，所述步骤S21具体包括以下步骤：
解冻：从冷藏环境中取出装有深海冷泉区沉积物的岩芯管，在室温下进行解冻，用胶头滴管吸取岩芯管中渗出的水分，使岩芯管中的沉积物样品保持冰冻形态；
称湿重：对沉积物样品进行切片，用已知重量为M1的锡箔纸进行包裹，待切片恢复至常温，在进行称重，记录湿总重为M2；
烘干：将沉积物样品放置于冷冻干燥机中进行处理，当冷冻干燥机冷却温度到设定值时，盖上真空罩开始进行抽真空处理，当冷冻干燥机的箱体真空低于设定值时，在该条件下对沉积物样品进行烘干处理；
称干重：将烘干完毕的沉积物样品从冷冻干燥机中取出，最底层样品放置室温静置，搽干锡箔纸表面水分，将所有干燥后的沉积物样品进行称重，得到总重为M3，则沉积物样品净干重M0＝M3-M1；至此得到干燥的深海沉积物块状体。
上述方案中，通过冷冻干燥的预处理，沉积物样品中的水分以水蒸气的形式被除去，自身的物质则留在沉积物样品中，该方法不但可以大幅度降低沉积物样品的损失率，得出样品的净干重，而且极大地保留微塑料的原始形态与特征，避免微塑料因高温对流空气而逸出原有体系，方便后续实验定量称取沉积物样品。
其中，所述步骤S22具体包括以下步骤：
溶液配制：配制ZnCl2溶液，该新制溶液呈白色透明，现配现用；
密度浮选：称取定量的深海沉积物块状体并加入适量ZnCl2溶液，将得到的固液混合物进行搅拌；将搅拌得到的溶液进行静置，将深海沉积物中的微塑料浮选出于上清液中；将上清液倒出，重新加入适量ZnCl2溶液，重复进行N次密度浮选操作；最后将每次密度浮选操作得到的上清液收集在同一个容器中，得到富含微塑料的浮选上清液。
其中，所述步骤S23具体包括以下步骤：
S231：采用真空抽滤装置对富含微塑料的浮选上清液进行浮选上清液第一层级的抽滤操作，滤膜采用不锈钢滤膜，得到载有可疑微塑料的不锈钢滤膜和第一层级冲洗液；
S232：将第一层级冲洗液采用微型砂芯抽滤装置对第一层级冲洗液进行第二层级的抽滤操作，滤膜采用亲水光面银膜，得到载有可疑微塑料的亲水光面滤膜和第二层级冲洗液；
将载有可疑微塑料的不锈钢滤膜、载有可疑微塑料的亲水光面滤膜作为不同层级收集物的滤膜，得到不同层级收集物的滤膜。
其中，在步骤S24中，所述两组提取物溶液为将不同层级收集物的滤膜分别用少量乙醇溶液进行冲洗，得到的两组冲洗液；
所述步骤S25具体为：向两组冲洗液中分别加入过氧化氢溶液后进行密封、加热，直至冲洗液中无气泡产生，得到消解完毕富含不同优势微塑料的全尺寸纯化的微塑料溶液。
其中，在所述步骤S3中，所述富含不同优势微塑料的纯化滤膜包括不锈钢纯化滤膜和亲水光面纯化滤膜。
其中，所述步骤S4具体为：
将不锈钢纯化滤膜置于荧光显微镜下，对不锈钢纯化滤膜进行Z字扫描，记录不锈钢纯化滤膜上所有微塑料的颗粒数、形态、颜色；同时，在视野下寻找尺寸大于500um的微塑料，对其进行照片采集操作和尺寸测量操作，并转移到锡箔纸上进行标记；
在所有转移的尺寸大于500um的微塑料中，取每个特征性极强的微塑料在FTIR下做定性分析，拟合特征峰，鉴别尺寸大于500um的聚合物类型，得到聚合物类型结果；
将做完FTIR的微塑料用黑胶布黏在SEM的样品台内，激活电子束，对微塑料表面进行微观成像，得到沉积物中所含有的部分大尺寸微塑料的虚拟成像特征，进而观测其表面物质特性，搭配X射线能谱仪，同时联用聚合物表面进行微区元素分析。
其中，所述步骤S5具体为：
将荧光显微镜观察后的不锈钢纯化滤膜以及步骤S3得到的亲水光面纯化滤膜用乙醇溶液进行浸泡提取；在经过浸泡提取的冲洗加热浓缩处理后，向浓缩烘干后的溶液中加入浮选剂重新浮选并进行离心抽滤处理，用乙醇作为提取液将微塑料浸出，最终分别获取得到来自深海冷泉区沉积物的尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液和尺寸0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液。
其中，所述步骤S6具体为：
将尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液滴100uL至高反玻璃上，在通风橱通风晾干后，将滴有剩余部分大尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃在激光红外成像光谱仪下测量每个微塑料颗粒对应的数量、尺寸以及聚合物类型；
将尺寸为0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液滴10uL至高反玻璃上，在通风橱通风晾干后，将滴有亚尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃在拉曼光谱仪下鉴别聚合物类型以及记录每种聚合物颗粒对应的数量、颜色、形状及尺寸。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提出了一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，可以实现对深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测，补全了微塑料在极端环境下的基础研究，减少滤膜对后续测样的干扰；有效减少了实验化学试剂的用量、提高了实验效率、缩短了实验进程，得到深海冷泉区沉积物中0.45um～5mm的微塑料的分布特征和种类的成分联系，是一套覆盖全尺寸微塑料的一站式检测方法。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图；
图2为本发明所述步骤S2的具体流程示意图；
图3为本发明一实施例中整体流程示意简图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
本实施例为完整的使用示例，内容较丰富
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，包括以下步骤：
S1：获取深海冷泉区沉积物；
S2：对深海冷泉区沉积物进行预处理，获取全尺寸纯化的微塑料溶液；
S3：将得到的全尺寸纯化的微塑料溶液进行层级真空抽滤处理，得到富含不同优势微塑料的纯化滤膜；
S4：利用荧光显微镜对纯化滤膜进行全视野扫描，记录纯化滤膜上所有微塑料的颗粒数、形态、颜色，同时采集视野中尺寸大于500um的微塑料进行标记检测，获取深海冷泉区沉积物中大于500um微塑料的聚合物类型结果以及沉积物中所含有的部分大尺寸微塑料的虚拟成像特征；
S5：将纯化滤膜进行萃取提纯处理，获取来自深海冷泉区沉积物的尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液和尺寸为0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液；
S6：将两种萃取纯化溶液按照一定量分别滴在两个不同的高反玻璃上于通风橱通风晾干后，测量滴有剩余部分大尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃上每个微塑料颗粒对应的数量、尺寸以及聚合物类型；鉴别滴有亚尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃上聚合物的类型以及记录每种聚合物颗粒对应的数量、颜色、形状及尺寸。
在具体实施过程中，本方案可以实现对深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测，补全了微塑料在极端环境下的基础研究，减少滤膜对后续测样的干扰；有效减少了实验化学试剂的用量、提高了实验效率、缩短了实验进程，得到深海冷泉区沉积物中0.45um～5mm的微塑料的分布特征和种类的成分联系，是一套覆盖全尺寸微塑料的一站式检测方法。
纵观国内外关于深海沉积物中微塑料的提取技术，大部分方法仍是聚焦于讨论微塑料在海洋表层的分布及来源，缺少对深海沉积物中微塑料的针对性提取方法，难以解析深海微塑料的汇源过程。深海表层沉积物作为海洋微塑料潜在的交流联合汇，本实施例实现了对其样品进行评估，对深海冷泉区沉积层微塑料真实储量和研究海洋微塑料源汇搬运过程具有重要意义。
实施例2
更具体的，由于目前普遍水环境沉积物中的微塑料的检测方法存在以下缺点：
①采用玻璃纤维滤膜为主要抽滤膜，但玻璃纤维滤膜表面粗糙，其不适合直接通过反射来进行微塑料的处理，且在实验过程中玻璃纤维膜很容易有纤维脱落，特别是在超声震荡摇匀后，半透明的纤维成为仪器分析的重大干扰源。
②采用先消解后浮现的方法，其缺点是需要消耗大量的消解溶液。对预处理后的沉积物进行消解，不仅消解沉积物中的土壤组织，还有其菌胶团、腐殖酸等存在着沉积物生物学特质，其中掺杂着大量非必要消解的物质，投加过多的消解液，延长了实验过程，造成实验浪费以及降低实验效率。该法最大的弊端在于将深海沉积物中存在的植物纤维等绒毛状杂质浮至上清液，造成微塑料难以提纯的问题。
③采用研磨的预处理方式。对处于普通自然环境下的沉积物来说，其粒度、碎屑杂质、母岩、矿物等基本物理特性均与深海海底冷泉区中沉积物特性不一。与普通水环境下的沉积物相比，深海沉积物以粉质土和有机黏土为主，其具有高含水率、低密度、高孔隙比、高液塑性限和高粘土含量等的特点，因此，深海冷泉区沉积物颗粒粒径较细。若采用研磨的预处理方式，深海沉积物中大于1mm的微塑料有可能在研磨过程中被磨碎，导致原位微塑料测定结果失真，实验不具备还原性和准确性。
④采用单一的成分分析仪器对沉积物中微塑料进行分析。一般鉴别微塑料的表面形态可采用荧光显微镜或者电镜等观测工具获取微塑料表面形态，对塑料进行成分分析时可借助傅里叶变换红外光谱、激光红外扫描或激光拉曼光谱等光谱仪鉴定微塑料成分。目前，普遍的成分分析方法是要么利用傅里叶变换红外光谱，要么利用拉曼光谱测定。延续原先方法只能得到单一范围的图谱，无法观测极端环境下微塑料的全尺寸物理特性变化。
在实现对深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测的情况下，本方案采用萃取提纯-组合分析的方式，将过滤操作的层级优势结合分析仪器的优势探测区域，优化出深海沉积物全尺寸微塑料的提取方法及其配套的鉴别方案，以便于后续在实际应用工艺中能称规模化发展，为深海极端环境微塑料的识别、微塑料与深海环境生态系统的相互作用关系等研究提供技术方法的支持。
具体为，如图2所示，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：将深海冷泉区沉积物进行冷冻干燥预处理，得到干燥的深海沉积物块状体；
S22：将干燥的深海沉积物块状体进行密度浮选，得到富含微塑料的浮选上清液；
S23：将富含微塑料的浮选上清液进行层级真空抽滤过膜处理，滤膜分别采用不锈钢滤膜和亲水光面银膜，得到不同层级收集物的滤膜；
S24：将不同层级收集物的滤膜各自用小剂量乙醇溶液反复冲洗，得到富含微塑料以及黏附少量沉积物有机质的两组提取物溶液；
S25：采用30％的过氧化氢溶液对两组提取物溶液分别进行消解纯化处理，并对消解纯化的两组溶液分别采用石墨加热消解法进行中温加热，得到消解完毕富含不同优势微塑料的全尺寸纯化的微塑料溶液。
更具体的，为了使得方案描述更清楚，在本实施例中引入具体的参数进行实验过程说明，在本方案实际应用过程中，由具体需要来对实验的参数进行设定。所述步骤S21具体包括以下步骤：
解冻：从-20℃冷藏环境中取出装有深海冷泉区沉积物的岩芯管，在室温下解冻30min，用胶头滴管吸取岩芯管中渗出的水分，使岩芯管中的沉积物样品保持冰冻形态；
称湿重：对沉积物样品每2cm进行切片，用已知重量为M1的锡箔纸进行包裹，待切片恢复至常温，在进行称重，记录湿总重为M2；
烘干：将沉积物样品放置于冷冻干燥机中进行处理，当冷冻干燥机冷却温度到-40℃时，盖上真空罩开始进行抽真空处理，当冷冻干燥机的箱体真空低于100pa时，在该条件下对沉积物样品进行烘干处理，烘干时间为48h；
称干重：将烘干完毕的沉积物样品从冷冻干燥机中取出，最底层样品放置室温静置，搽干锡箔纸表面水分，将所有干燥后的沉积物样品进行称重，得到总重为M3，则沉积物样品净干重M0＝M3-M1；至此得到干燥的深海沉积物块状体。
在具体实施过程中，通过冷冻干燥的预处理，沉积物样品中的水分以水蒸气的形式被除去，自身的物质则留在沉积物样品中，该方法不但可以大幅度降低沉积物样品的损失率，得出样品的净干重，而且极大地保留微塑料的原始形态与特征，避免微塑料因高温对流空气而逸出原有体系，方便后续实验定量称取沉积物样品。
更具体的，所述步骤S22具体包括以下步骤：
溶液配制：配制1.5～1.7g/cm3ZnCl2溶液，称取1.5kgZnCl2晶体置于2000mL烧杯中并加入1000mL超纯水，不断搅拌至晶体溶解，再用2800目不锈钢滤膜进行真空抽滤，配制完的ZnCl2溶液呈白色透明，该溶液现配现用；
密度浮选：称取15.0g的深海沉积物块状体置于2000mL的烧杯中，加入500mLZnCl2溶液，再放置恒温磁力搅拌器上持续搅拌30min，再用玻璃棒手动搅拌5min，静置24h，将沉积物中的微塑料浮选出于上清液中，倒出，加入新的ZnCl2溶液，进行3次密度浮选操作；最后将每次密度浮选操作得到的上清液收集在同一个容器中，得到富含微塑料的浮选上清液。
更具体的，所述步骤S23具体包括以下步骤：
S231：将得到的3次上清液收集在同一个烧杯里，采用真空抽滤装置(过滤头直径为50mm)进行上清液第一层级的抽滤操作，滤膜采用不定状裁剪型、孔径为2800目的不锈钢滤膜。用少量的ZnCl2溶液多次冲洗过滤杯内壁，冲洗液一并过滤。将载有可疑微塑料的滤膜用陶瓷镊子转移至60mm玻璃培养皿中，待消解。将第一层级冲洗液装到另一烧杯中，等待第二层级的抽滤步骤。
S232：第二层级过滤方法同第一层级，仅是将不锈钢滤膜替换成直径为25mm,孔径为0.45um的Millipore亲水光面银膜上，真空抽滤装置替换成微型砂芯抽滤装置(每次抽滤快结束时，需用少量的ZnCl2溶液清洗抽滤装置，并过滤清洗液)。
将载有可疑微塑料的不锈钢滤膜、载有可疑微塑料的亲水光面滤膜作为不同层级收集物的滤膜，得到不同层级收集物的滤膜。
更具体的，在步骤S24中，所述两组提取物溶液为将不同层级收集物的滤膜分别转移至250mL玻璃烧杯中，用少量乙醇溶液(95％乙醇溶液需用直径为50mm,孔径为0.2um的水系膜过滤)冲洗滤膜(使用玻璃移液管)，冲洗液转移至250mL烧杯中，得到的两组冲洗液。
所述步骤S25具体为：向上述装有可疑微塑料的烧杯中加入50mL质量浓度为30％的双氧水(30％过氧化氢溶液需用直径为50mm,孔径为0.2um的水系膜过滤)，用铝箔密封，橡皮筋栓紧，在石墨电加热板上于60℃下消解样品中残留的有机物，持续3d，直至消解液无气泡产生，即消解完成，得到消解完毕富含不同优势微塑料的全尺寸纯化的微塑料溶液。
更具体的，所述步骤S3具体为：将消解完毕富含不同优势微塑料的全尺寸纯化的微塑料溶液再次真空抽滤，完成过滤前，反复多次使用超纯水淋洗滤器内壁，使目标物全部富集至滤膜上。接着将得到的滤膜分别放到60mm玻璃培养皿内，贴标签，放到烘箱中60℃烘干(玻璃培养皿事先需浸泡在无水乙醇下1d，取用时用乙醇冲洗盒内表面接触处)，得到富含不同优势微塑料的纯化滤膜，包括不锈钢纯化滤膜和亲水光面纯化滤膜。
更具体的，所述步骤S4具体为：
S41：将不锈钢纯化滤膜置于荧光显微镜下，对不锈钢纯化滤膜进行Z字扫描，记录不锈钢纯化滤膜上所有微塑料的颗粒数、形态、颜色；同时，在视野下寻找尺寸大于500um的微塑料，对其进行照片采集操作和尺寸测量操作，并转移到锡箔纸上进行标记；
在具体实施过程中，该步骤主要目的是得到大尺寸微塑料(大于5um)的形态学信息，其中包含颜色、形态、尺寸、数量等关键信息，以获取海洋沉积物中微塑料的基础信息。该步骤观测仪器并不唯一，例如可放在物镜为4倍的高分辨率倒置荧光显微镜下观察，将整张膜扫描，在此基础上，计数，标记各微塑料的尺寸、颜色和使用目测法来定性微米级微塑料。在目测法发挥不了作用时，可利用荧光激发块使被人工添加荧光增白剂的微塑料显荧光，提高定性微塑料的准确率。此外，确定了膜上微塑料的位置，在20倍放大镜下挑出具有代表性的微塑料，放在锡箔纸上，做好标记并保存。
S42：在所有转移的尺寸大于500um的微塑料中，取每个特征性极强的微塑料在FTIR下做定性分析，拟合特征峰，鉴别尺寸大于500um的聚合物类型，得到聚合物类型结果；
在具体实施过程中，该步骤的目的是定性并定量分析部分大尺寸微塑料(尺寸大于500um)的类型分布情况，获取海洋沉积物中微塑料的种类分布信息，确定聚合物的类型。该步骤中使用的仪器并不唯一，仪器可选择FTIR或激光红外成像光谱仪。以傅里叶红外光谱仪为例，打开FTIR相应软件，将挑出的微米级塑料(>500um)转移到载物平台上，操纵光谱仪的操作杆，将光斑移动到微塑料所在区域，通过样品可视窗口显示的区域进行调整光斑大小和聚焦，使样品能清晰被观察；在反射模式下，将光斑移到空白处，先采集背景3秒，再将光斑移到样品处，采集样品；经过傅里叶变换计算，得到组分谱图；利用FTIR的激光附件，可得到微塑料在红外光下成像的视野成像图，获取部分大尺寸微塑料(>500um)的特征信息。
S43：将做完FTIR的微塑料用黑胶布黏在SEM的样品台内，激活电子束，对微塑料表面进行微观成像，得到沉积物中所含有的部分大尺寸微塑料的虚拟成像特征，进而观测其表面物质特性，搭配X射线能谱仪，同时联用聚合物表面进行微区元素分析。
在具体实施过程中，还进行了部分大尺寸微塑料(>500um)微观形貌成像。该步骤目的是捕获部分大尺寸微塑料的微观形貌图片，观察样品的表面形态，并进行虚拟成像处理。该步骤不唯一，以扫描电子显微镜为例，将上述分析完的微塑料放置在样品室，启动电镜，打开相应的电脑操作软件，真空泵自动工作将电子枪和样品室内的空气抽走，固定样品后，再次抽真空。确定工作电压和工作距离，调正“X、Y、T、R”四个轴向找到样品的位置，再调正“Z”轴确定样品台的位置。通过旋转操作台的旋钮，确定最佳的拍照位置；通过旋转操作台的倍数和聚焦旋钮，拍出最清晰的图片。
更具体的，所述步骤S5具体包括以下步骤：
将经过步骤S4操作后的不锈钢纯化滤膜以及步骤S3得到的亲水光面纯化滤膜分别置于盛有适量95％乙醇溶液的玻璃烧杯中，液面完全没过不锈钢纯化滤膜和亲水光面纯化滤膜，振荡12h，使得滤膜上的物质进入乙醇溶液中(两种滤膜分别进行同等操作)；
将乙醇溶液中的滤膜取出，用95％乙醇多次清洗滤膜后，将乙醇提取液烘干；
向烘干后的玻璃烧杯中添加1.5-1.7g/mL的ZnCl2溶液后，将其完全转移至50mL离心管中进行离心，离心机设定参数为6000r、10min；
将离心得到的上清液进行真空抽滤，将得到的滤膜浸入乙醇溶液中进行超声处理20min，使得滤膜上的物质分散在乙醇溶液中，将滤膜取出，用乙醇溶液多次清洗滤膜后，将提取液加热浓缩至约2mL，用玻璃移液管将浓缩液全部转移至2mL的玻璃小瓶中(玻璃小瓶事先需用95％的乙醇溶液浸泡1d，然后超声震荡1h，放到烘箱中60％烘干后备用)，记录浓缩液准确体积V1，先用锡箔纸封口，再包裹一层封口膜，将玻璃小瓶放置在冷冻格中存放，放于4℃冰箱下待用。整个微塑料提取方法最终分别获取得到来自深海冷泉区沉积物的尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液和尺寸为0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液；
在同等条件下可以设置空白对照组，除了不放置滤膜到无水乙醇中，其他操作与实验组保持一致。
在具体实施过程中，本实施例对预处理后的深海沉积物样品先用浮选、过膜后再消解的简易层级消解法，该法可以显著减少过氧化氢的使用量。另外，在实施例中，通过采用两种不同孔径的无机膜及金属银膜，各自能最大限度地收集浮选在上清液中的优势区间微塑料，两结果叠加即是全尺寸微塑料的全部物理特性总和。其中使用的无机膜和金属膜，在市场上易购得，该些膜不仅能减少乙醇溶液对膜上的微塑料进行振荡、超声等一系列预处理操作后的损失和干扰，也迫使滤膜上的微塑料更易进入乙醇溶液中，强化激光红外和拉曼光谱的鉴别效果。
更具体的，为获得提取后微塑料的形态学特征、丰度、微观形貌成像和类型分布图谱数据，针对各种尺度的微塑料进行具体化检测步骤具体如步骤S6所述，包括：
S61：将尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液滴100uL至高反玻璃上，在通风橱通风晾干后，将滴有剩余部分大尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃在激光红外成像光谱仪下测量每个微塑料颗粒对应的数量、尺寸以及聚合物类型。
该步骤主要目的是定性和定量确定部分大尺寸微塑料(5～500um)的聚合物类型，并统计出颗粒数、颗粒体积等参数，在大尺寸微塑料显微镜观察视野不佳或效果不好时，可利用此法与显微镜观察结合，将丰度信息耦合。该范围微塑料的检测仪器不唯一，以激光红外成像光谱仪(安捷伦8700LDIR)为例子：
滴加大尺寸微塑料萃取纯化溶液约100uL在高反玻璃上，待乙醇完全挥发后对高反玻璃表面进行LDIR的测试。LDIR的测试：选择颗粒分析模式，选择微塑料谱库建立方法，设置自动测试方法(匹配度>0.65，粒径范围20-500um)，进行测试。
S62：将尺寸0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液滴10uL至高反玻璃上，在通风橱通风晾干后，将滴有亚尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃在拉曼光谱仪下鉴别聚合物类型以及记录每种聚合物颗粒对应的数量、颜色、形状及尺寸。
此步骤主要目的是鉴定亚尺寸微塑料(0.45～5um)的聚合物类型，利用仪器软件中的谱库进行检索对比，结合官能团特征峰进行综合分析。该步骤选用仪器不唯一。以下以拉曼光谱为例：
使用微量滴管移取20uL亚尺寸微塑料萃取纯化溶液在高反玻璃上，可以在高反玻璃上多个位置滴加提纯溶液，静置，待乙醇完全挥发后对高反玻璃表面进行检测。在同等条件下设置空白对照组，除了不放置滤膜到无水乙醇中，其他操作与实验组保持一致；使用标准塑料颗粒调试拉曼参数,测试拉曼仪器性能，确定无误后，将滴有乙醇溶液烘干后的高反玻璃进行拉曼光谱分析。
本发明采用HORIBA JY高分辨共焦显微激光拉曼光谱仪对微塑料进行拉曼光谱的单点测定，且所有SERS光谱均经过了基线校正。SERS光谱的参数设置为：激发波长785nm，激光功率约为105mW，光学分辨率1um-1，扫描范围为500-2500cm-1，SERS测量的曝光时间为2-20s，每次采集均重复3次以上以计算平均值。
在具体实施过程中，在丰度、形态上，深海沉积物中的微塑料要比距人类活动近的水域中的微塑料差别很大，前者量更少，粒径更小，更难在沉积物中完全提取出来，且沉积物表面的有机物含量较多，难度更大，现有技术很难实现。因此，本实施例涉及到深海极端温度环境下沉积物微塑料的提取和鉴别方法，有效补全了微塑料在极端环境下的基础研究。
在具体实施过程中，本实施例与自然环境领域下的微塑料提取方法进行对比，本实施例无需对样品进行过多的预处理手段，仅需冷冻干燥预处理即可，减少实验流程，并且本实施例优化了提取步骤，采用先密度浮选后过膜消解的简单消解法，大幅度减少过氧化氢的使用量，提高了实验效率。并且加入了离心过滤的步骤，大大减少氯化锌产生的颗粒背景影响，确保在形态学观测时定性微塑料在误差允许范围内。另外，本实施例并未使用常见的玻璃纤维滤膜，改用多种类型的无机膜和金属膜，这两种滤膜的机械强度较强，在显微镜背景下容易观测微塑料，同时并无有机成分造成干扰，降低玻璃纤维滤膜使用后，后续超声、浸泡、震荡时纤维素逸出造成的实验影响，且易于结合拉曼、激光红外仪器进行检测和方便后续的加标回收实验进程。
而且，本实施例操作简单且易控制，适用于深海海底冷泉区沉积物中微塑料的提取，填充了在该领域微塑料提纯的空白，解决了在富含有机质、生物质体的深海沉积物中微塑料分离的技术难题，利于全面地理解深海冷泉区海底微塑料沉积的量与种类。本实施例可用于分析全球深海海底表层沉积物中微塑料来源和分布，追溯至微塑料颗粒垂向沉降和海水交互过程，旨在为进一步开展深海微塑料源汇搬运过程研究提供参考。
实施例3
为了进一步说明本方案的实现过程及效果，本实施例具体提供了最佳的实施例，具体流程如图3所示。
本实施例中采用的仪器和设备如下：
不锈钢切刀、2L烧杯、石墨加热板、250mL烧杯、玻璃棒、1L容量瓶、真空抽滤装置、400目铁筛、冷冻干燥机、电子天平、磁力搅拌机、2mL玻璃小瓶、超声清洗仪、陶瓷镊子、药匙。
本实施例中使用的试剂及耗材如下：
氯化锌，95％乙醇，30％过氧化氢溶液均为常规市购，2800目不锈钢滤膜，直径为25mm、孔径为0.45um的亲水光面银膜、封口膜、锡箔纸。
本实施例提供了一种用于深海海底冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸萃取提取-组合分析方案，包括如下步骤：
(1)样品采集及标注：样品采集于南海海底冷泉区0～30cm的表面沉积层，采集深海海底高潮位的表层沉积物，采集厚度约为36cm厚，采集量约为1.5kg，将采集柱两头用锡箔纸封装，标注头尾及采样深度；
(2)解冻：从-20℃冰箱中取出岩芯管，室温解冻30min，用胶头滴管吸取岩芯管中渗出的水分，使其保持冰冻形态。剪切适当大小的锡箔纸，按顺序每张均贴上设定的标签；
(3)称湿重：沉积物每隔2cm使用不锈钢切刀进行切片，用设定的锡箔纸包裹分离的沉积物，封口，垫在吸水纸上，待样品恢复至室温，再进行称重M2；
(4)冷冻干燥：将沉积物样品放置于冷冻干燥机，打开封口，当冷冻干燥机冷阱温度达到-40℃，盖上真空罩，开始抽真空，使箱体真空低于100pa，在此条件下，样品烘干48h。将样品从冷冻干燥机取出，最底层样品放至室温静置，搽干锡箔纸表面水分，将所有干燥后样品称干重M3。沉积物干燥后实际重量M0＝M3-M1；
(5)密度浮选：称取15.0g干燥后的沉积物样品置于2L的烧杯中，根据样品量加入500mL ZnCl2溶液，放置于恒温磁力搅拌器上持续搅拌30min，再用玻璃棒手动搅拌5min，静置过夜，将上清液倒出至另一2L烧杯中。该ZnCl2溶液总计投加3次，得到的3次上清液收集在同一个烧杯里；
(6)第一层级过滤：将得到的3次上清液收集在同一个烧杯里，采用真空抽滤装置(过滤头直径为50mm)进行上清液第一层级的抽滤操作，滤膜采用圆型、孔径为2800目的不锈钢滤膜。用少量去离子水多次冲洗滤器内壁，冲洗液一并过滤。将载有可疑微塑料的滤膜用陶瓷镊子转移至玻璃培养皿中，待消解。该第一层级过滤主要得到大于5um的优势微塑料复合物。随后将第一层级滤液和冲洗液混合装到另一烧杯中，等待第二层级的抽滤步骤；
(7)第二层级过滤：将得到的第一层级混合液再过滤到直径为25mm，孔径为0.45um的亲水光面银膜上，用超纯水多次冲洗烧杯壁(预计得到3张膜，每次抽滤快结束时，需用少量的超纯水清洗抽滤装置，并过滤清洗液)。该第二层级过滤主要得到0.45-5um的优势微塑料复合物。
(8)消解：将载有微塑料复合物质的不锈钢滤膜和亲水光面银膜分别转移至250mL玻璃烧杯中，用少量超纯水冲洗滤膜(使用玻璃移液管)，冲洗液转移至250mL烧杯中。向上述装有可疑微塑料的烧杯中加入50mL质量浓度为30％的双氧水(30％过氧化氢溶液需用直径为50mm,孔径为0.2um的水系膜过滤)，用铝箔密封，橡皮筋栓紧，在石墨电加热板上于60℃下消解样品中残留的有机物，持续3d，直至消解液无气泡产生，即消解完成。将烧杯中消解液再次真空抽滤，完成过滤前，多次反复使用超纯水淋洗滤器内壁，使目标微塑料全部富集至各自优势滤膜上；
(9)烘干：将所得到的不锈钢滤膜和亲水光面银膜放到60mm玻璃培养皿内，贴标签，放到烘箱中烘干。
(10)显微镜观察：将不锈钢滤膜放置在倒置荧光显微镜载物台上观测，记录所有微塑料的数量、对应尺寸、颜色、形状等信息。将膜上大于500um的微塑料拍照、记录信息并转移至锡箔纸上，待检测。
(11)部分大尺寸微塑料检测(大于500um)：将挑出的500um微塑料置于傅里叶变换显微红外光谱仪下检测，得到聚合物的红外谱图后与软件内有机聚合物谱库进行对比，得到相应聚合物的类型；FTIR所对应的聚合物在扫描电子显微镜下，表征出聚合物表面形貌图像，显示表层化学成分的空间变化，得到样品聚合物的晶体结构分析，从而完成聚合物微区的全分析过程。
(12)萃取纯化：①将显微镜观察过后的不锈钢滤膜和亲水光面银膜分别置于盛有适量95％乙醇溶液的玻璃烧杯中，液面完全没过不锈钢滤膜和亲水光面银膜,振荡12h,使得滤膜上的物质完全浸入乙醇溶液中；
②将乙醇溶液中的滤膜取出，用乙醇多次清洗滤膜后将乙醇提取溶液于通风橱内加热晾干；
③向加热浓缩后的玻璃烧杯中添加1.5-1.7g/mL的ZnCl2(优级纯)溶液后，将其转移至离心管中进行高速离心，离心机设定参数为6000r、10min；
④将③中得到的上清液进行真空抽滤，得到的滤膜分别浸入乙醇溶液中进行超声处理20min，使得滤膜上的物质分散在乙醇溶液中，将滤膜取出，用乙醇溶液多次清洗滤膜后，将不锈钢滤膜萃取提纯液加热浓缩至约1mL,继而使用微量滴管移取50uL微塑料纯化提取溶液滴在1号高反玻璃上，可多次滴量于玻璃不同处，实验数值取平均值，待乙醇完全挥发后，使1号高反玻璃在安捷伦8700激光红外成像光谱仪检测(得到5-500um的微塑料数据)；将亲水光面银膜萃取提纯液浓缩至100uL，继续滴加20uL微塑料纯化提取溶液到2号高反玻璃上，同样可多次滴量，待乙醇完全挥发后，使2号高反玻璃在显微共聚焦拉曼光谱仪检测(得到0.45-5um的微塑料数据)。
⑤在同等条件下设置空白对照组，除了不放置滤膜到95％乙醇中，其他操作与实验组保持一致；
(13)质量控制：按照萃取提纯方案中从(1)到(9)的方法，在自配沉积物颗粒中进行单一标准物、混合标准物的加标实验，以验证方法的可行性。本实施例自配深海沉积物配方如下表1所示：
表1自配深海冷泉区沉积物土壤配方
石英 长石 方解石 斜绿泥石 石盐 伊利石
Wt，％ 13.72 8.83 16.92 17.15 2.56 40.82 100
将配置的沉积物组分混合，放置于深海高压低温反应釜中模拟原位培养3天，所得沉积物为实验用沉积物。由于深海沉积物中微塑料种类较多集中在PU和PA之间，所采用的单一标准样为PA，混合标准样为不同尺寸的PA投加到同一份土壤里，令PA投加的质量区间趋近于自然的正态分布曲线，单一标准加标回收实验结果如下表2所示：
表2单一标准样加标回收结果
Figure GDA0003757018780000171
混合标准加标回收实验结果如下表3所示：
表3混合标准样加标回收结果
Figure GDA0003757018780000172
Figure GDA0003757018780000181
由此，可以看出本方案可以实现对深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测，补全了微塑料在极端环境下的基础研究，减少滤膜对后续测样的干扰；有效减少了实验化学试剂的用量、提高了实验效率、缩短了实验进程，得到深海冷泉区沉积物中0.45um～5mm的微塑料的分布特征和种类的成分联系，是一套覆盖全尺寸微塑料的一站式检测方法。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取深海冷泉区沉积物；
S2：对深海冷泉区沉积物进行预处理，获取全尺寸纯化的微塑料溶液；
S3：将得到的全尺寸纯化的微塑料溶液进行层级真空抽滤处理，得到富含不同优势微塑料的纯化滤膜；
S4：利用荧光显微镜对纯化滤膜进行全视野扫描，记录纯化滤膜上所有微塑料的颗粒数、形态、颜色，同时采集视野中尺寸大于500um的微塑料进行标记检测，获取深海冷泉区沉积物中大于500um微塑料的聚合物类型结果以及沉积物中所含有的部分大尺寸微塑料的虚拟成像特征；
S5：将纯化滤膜进行萃取提纯处理，获取来自深海冷泉区沉积物的尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液和尺寸为0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液；
S6：将两种萃取纯化溶液按照一定量分别滴在两个不同的高反玻璃上于通风橱晾干后，测量滴有剩余部分大尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃上每个微塑料颗粒对应的数量、尺寸以及聚合物类型；鉴别滴有亚尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃上聚合物的类型以及记录每种聚合物颗粒对应的数量、颜色、形状及尺寸；
所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：将深海冷泉区沉积物进行冷冻干燥预处理，得到干燥的深海沉积物块状体；
S22：将干燥的深海沉积物块状体进行密度浮选，得到富含微塑料的浮选上清液；
S23：将富含微塑料的浮选上清液进行层级真空抽滤过膜处理，滤膜分别采用不锈钢滤膜和亲水光面银膜，得到不同层级收集物的滤膜；
S24：将不同层级收集物的滤膜各自用小剂量乙醇溶液反复冲洗，得到富含微塑料以及黏附少量沉积物有机质的两组提取物溶液；
S25：采用过氧化氢溶液对两组提取物溶液分别进行消解纯化处理，并对消解纯化的两组溶液分别采用石墨加热消解法进行中温加热，得到消解完毕富含不同优势微塑料的全尺寸纯化的微塑料溶液；
在所述步骤S3中，所述富含不同优势微塑料的纯化滤膜包括不锈钢纯化滤膜和亲水光面纯化滤膜；
所述步骤S4具体为：
将不锈钢纯化滤膜置于荧光显微镜下，对不锈钢纯化滤膜进行Z字扫描，记录不锈钢纯化滤膜上所有微塑料的颗粒数、形态、颜色；同时，在视野下寻找尺寸大于500um的微塑料，对其进行照片采集操作和尺寸测量操作，并转移到锡箔纸上进行标记；
在所有转移的尺寸大于500um的微塑料中，取每个特征性极强的微塑料在FTIR下做定性分析，拟合特征峰，鉴别尺寸大于500um的聚合物类型，得到聚合物类型结果；
将做完FTIR的微塑料用黑胶布黏在SEM的样品台内，激活电子束，对微塑料表面进行微观成像，得到沉积物中所含有的部分大尺寸微塑料的虚拟成像特征，进而观测其表面物质特性，搭配X射线能谱仪，同时联用聚合物表面进行微区元素分析；
所述步骤S5具体为：
将荧光显微镜观察后的不锈钢纯化滤膜以及步骤S3得到的亲水光面纯化滤膜用乙醇溶液进行浸泡提取；在经过浸泡提取的冲洗加热浓缩处理后，向浓缩烘干后的溶液中加入浮选剂重新浮选并进行离心抽滤处理，用乙醇作为提取液将微塑料浸出，最终分别获取得到来自深海冷泉区沉积物的尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液和尺寸0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液；
所述步骤S6具体为：
将尺寸大于5um的大尺寸微塑料萃取纯化溶液滴100uL至高反玻璃上，在通风橱通风晾干后，将滴有剩余部分大尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃在激光红外成像光光谱仪下测量每个微塑料颗粒对应的数量、尺寸以及聚合物类型；
将尺寸为0.45～5um的亚尺寸微塑料萃取纯化溶液滴10uL至高反玻璃上，在通风橱通风晾干后，将滴有亚尺寸微塑料萃取纯化溶液的高反玻璃在拉曼光谱仪下鉴别聚合物类型以及记录每种聚合物颗粒对应的数量、颜色、形状及尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，其特征在于，所述步骤S21具体包括以下步骤：
解冻：从冷藏环境中取出装有深海冷泉区沉积物的岩芯管，在室温下进行解冻，用胶头滴管吸取岩芯管中渗出的水分，使岩芯管中的沉积物样品保持冰冻形态；
称湿重：对沉积物样品进行切片，用已知重量为M1的锡箔纸进行包裹，待切片恢复至常温，在进行称重，记录湿总重为M2；
烘干：将沉积物样品放置于冷冻干燥机中进行处理，当冷冻干燥机冷却温度到设定值时，盖上真空罩开始进行抽真空处理，当冷冻干燥机的箱体真空低于设定值时，对沉积物样品进行烘干处理；
称干重：将烘干完毕的沉积物样品从冷冻干燥机中取出，最底层样品放置室温静置，搽干锡箔纸表面水分，将所有干燥后的沉积物样品进行称重，得到总重为M3，则沉积物样品净干重M0＝M3-M1；至此得到干燥的深海沉积物块状体。
3.根据权利要求1所述的一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，其特征在于，所述步骤S22具体包括以下步骤：
溶液配制：配制ZnCl2溶液，该溶液呈白色透明，现配现用；
密度浮选：称取定量的深海沉积物块状体并加入适量ZnCl2溶液，将得到的固液混合物进行搅拌；将搅拌得到的溶液进行静置，将深海沉积物中的微塑料浮选出于上清液中；将上清液倒出，重新加入适量ZnCl2溶液，重复进行N次密度浮选操作；最后将每次密度浮选操作得到的上清液搜集在同一个容器中，得到富含微塑料的浮选上清液。
4.根据权利要求1所述的一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，其特征在于，所述步骤S23具体包括以下步骤：
S231：采用真空抽滤装置对富含微塑料的浮选上清液进行浮选上清液第一层级的抽滤操作，滤膜采用不锈钢滤膜，得到载有可疑微塑料的不锈钢滤膜和第一层级冲洗液；
S232：将第一层级冲洗液采用微型砂芯抽滤装置对第一层级冲洗液进行第二层级的抽滤操作，滤膜采用亲水光面银膜，得到载有可疑微塑料的亲水光面滤膜和第二层级冲洗液；
将载有可疑微塑料的不锈钢滤膜、载有可疑微塑料的亲水光面滤膜作为不同层级收集物的滤膜，得到不同层级收集物的滤膜。
5.根据权利要求1所述的一种深海冷泉区沉积物中微塑料的全尺寸提取与检测方法，其特征在于，在步骤S24中，所述两组提取物溶液为将不同层级收集物的滤膜分别用少量乙醇溶液进行冲洗，得到的两组冲洗液；
所述步骤S25具体为：向两组冲洗液中分别加入过氧化氢溶液后进行密封、加热，直至冲洗液中无气泡产生，得到消解完毕富含不同优势微塑料的全尺寸纯化的微塑料溶液。
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