SCT 9452-2025 水产养殖环境(水体、底泥)中微塑料的测定 激光红外成像法标准立项发展报告

水产养殖环境（水体、底泥）中微塑料的测定激光红外成像法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DeterminationofMicroplasticsinAquacultureEnvironment(Water,Sediment)byLaserInfraredImagingMethod摘要关键词：微塑料；水产养殖环境；激光红外成像；标准制定；检测方法；水体监测；底泥分析；质量控制一、引言随着塑料制品的广泛使用和不当处置，塑料废弃物在环境中的累积与降解已成为全球性环境问题。微塑料（粒径小于5mm的塑料颗粒或碎片）因其粒径小、比表面积大、疏水性强等特点，能够吸附环境中的持久性有机污染物和重金属等有毒物质，形成复合污染效应。中国作为全球最大的水产养殖国，水产养殖产量占全球总产量的60%以上，水产养殖环境的微塑料污染问题直接关系到养殖水产品的质量安全和产业可持续发展。近年来，国内外学者已在养殖水体、底泥及养殖生物体内广泛检出微塑料，其赋存特征、迁移行为和生态风险受到高度关注。然而，目前微塑料的检测方法尚未统一，不同研究采用的技术路径和分析手段各异，导致检测结果缺乏可比性。国际上虽有采用傅里叶变换红外光谱法、拉曼光谱法等技术的检测研究，但针对水产养殖这一特定环境介质的标准检测方法仍属空白。在此背景下，制定适用于水产养殖环境（水体、底泥）中微塑料测定的标准化方法，兼具理论必要性与行业紧迫性。激光红外成像技术是近年来发展迅速的微塑料分析手段，它将激光红外光谱与成像技术相结合，可在单次扫描中同时获取样品微区的红外光谱信息和空间分布信息，具有高灵敏度、高分辨率、高通量等优势，能够实现微塑料的自动识别和定量统计。基于该技术制定行业标准，将有效提升水产养殖环境微塑料检测的规范性和准确性。二、编制背景与立项必要性（一）微塑料污染已成为水产养殖环境的重要风险源据联合国环境规划署估计，全球海洋中塑料垃圾总量已超过一亿吨，每年新增塑料垃圾约800万吨，其中相当部分最终进入水生态系统。已有研究表明，我国多个水产养殖区的水体、沉积物及养殖生物样品中均检出微塑料，丰度值从每升数个到每升数千个不等，且以纤维类和碎片类为主。微塑料可通过摄食、呼吸和吸附等途径进入养殖生物体内，影响其生长发育、繁殖能力和免疫机能，并通过食物链传递与富集，最终危害人体健康。2023年修订的《中华人民共和国海洋环境保护法》和《中华人民共和国渔业法》均强化了对养殖水域环境质量的要求。农业农村部发布的《全国渔业发展“十四五”规划》明确提出“加强养殖水域环境监测与治理”的重点任务。在此政策背景下，建立健全养殖环境微塑料检测标准体系，已成为行业管理的基础技术需求。（二）现有检测标准体系存在明显缺口当前，我国与微塑料检测直接相关的标准十分有限。已发布的标准多聚焦于海洋环境监测或饮用水检测，如《海洋微塑料监测技术规程》（HY/T271-2018）和《生活饮用水标准检验方法》（GB/T5750）系列中涉及微塑料的相关内容，其适用对象和技术参数设计并非针对水产养殖环境的特殊基质。水产养殖水体具有有机质含量高、悬浮物复杂、盐度变化大等特点，底泥基质干扰成分多，这些特性对样品前处理和分析方法提出了更高的要求。因此，有必要制定专门服务于水产养殖环境检测需求的标准方法，以统一技术路径和质量要求。（三）激光红外成像技术的成熟为标准制定提供了技术基础激光红外成像技术基于量子级联激光器与焦平面阵列检测器的结合，相较于传统的傅里叶变换红外光谱技术，其光源亮度高、扫描速度快、空间分辨率可达亚微米级，显著提升了微塑料检测的效率和准确度。近年来，该技术已在国内高校和科研机构的环境微塑料研究中得到广泛应用，积累了较为丰富的应用经验。依托该技术制定行业标准，既有技术可行性又有实践支撑，能够反映当前微塑料检测领域的前沿进展。三、编制原则与依据本标准的编制遵循以下基本原则：（一）科学性。在技术指标设定和试验方法选择上，充分考虑养殖水体与底泥的基质特征，依托系统的验证实验确定各项参数的适用范围和可靠性，确保标准技术内容的科学严谨。（二）适用性。标准编制紧密对接水产养殖环境监测的实际需求，所设定的采样方案和分析流程兼顾不同养殖模式（池塘养殖、工厂化养殖、网箱养殖等）和不同环境条件，在保证检测精度的前提下兼顾操作简便性，便于各级检测机构和养殖企业使用。（三）先进性。积极采用激光红外成像这一国际前沿检测技术，使标准的技术水平与国际同步，同时结合国内相关研究和应用成果合理确定技术指标。在对比分析ISO24187:2023《塑料-环境中微塑料分析原则》等国际标准文件的基础上，确保标准的主要技术内容与国际通行做法保持一致。（四）规范性。严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》所规定的编写要求，保证标准结构的规范性、条款的协调性和表述的准确性。四、标准主要内容本标准规定了水产养殖环境（水体、底泥）中微塑料测定的激光红外成像方法的原理、试剂与材料、仪器与设备、样品采集与保存、样品前处理、仪器分析条件、定性鉴定与定量分析、质量保证与控制以及数据处理与报告等环节的技术要求。主要技术内容涵盖以下几个方面：（一）术语与定义标准界定了微塑料、激光红外成像法、回收率、方法检出限等核心术语。其中“微塑料”定义为粒径小于5mm的塑料碎片或颗粒，涵盖颗粒、纤维、薄膜、发泡等多种形态。（二）方法原理利用激光红外成像系统，以量子级联激光器为红外光源，在特定波数范围内对待测样品进行面扫描成像，同步获取样品微区的红外吸收光谱及空间分布信息。将采集的光谱与标准谱库进行比对，实现微塑料聚合物的定性鉴定与数量、粒径和形状等参数的定量分析。（三）样品采集与保存分别规定了养殖水体和底泥的采样方法。水体样品采用不锈钢采样器采集表层及不同水层水样，每份样品不少于1L。底泥样品采用抓斗式采泥器或柱状采泥器采集表层沉积物，每份样品不少于100g。样品采集后应在4℃以下冷藏保存，并在7日内完成前处理，避免样品变质造成微塑料损失或污染。（四）样品前处理水样采用消解-密度分离-过滤的流程。首先加入过氧化氢溶液进行湿式氧化消解以去除有机杂质，经密度分离后，采用玻璃纤维滤膜或聚碳酸酯滤膜过滤截留微塑料颗粒。底泥样品则先经冷冻干燥处理，再依次进行消解和密度分离，最终将提取物转移至滤膜上待测。（五）仪器分析条件规定了激光红外成像系统的工作参数，包括扫描范围（建议波数范围4000-800cm⁻¹）、光谱分辨率、扫描面积、空间分辨率和扫描次数等。同时规定了标准谱库的选用原则及谱库匹配的判定阈值。对于粒径小于仪器检测限的颗粒，采用适当放大成像倍数或补充扫描区域的方式进行检测。（六）质量保证与控制为保障检测结果的准确性和可靠性，标准对质量保证与控制提出了明确要求。方法空白中微塑料浓度不得超过样品中微塑料浓度的10%，空白加标回收率应在70%-120%之间，重复样品测定结果的相对标准偏差不大于20%。此外，检测过程中应尽可能使用玻璃或金属器皿，避免使用塑料材质的实验耗材，以防止二次污染。每批样品分析时需同步进行空白试验和加标回收试验，以验证分析流程的有效性。五、关键技术内容与创新点（一）将激光红外成像技术引入水产养殖环境检测标准本标准的突出创新在于将激光红外成像技术系统引入水产养殖环境微塑料检测领域。相较于传统显微镜目视法或单一光谱分析法，该技术具有明显优势：一是能够实现大批量微塑料颗粒的高通量自动化识别，大幅提升检测效率；二是可在一次扫描中同时获得微塑料的化学组成和空间分布特征，实现定性定量一体化分析；三是有效避免目视法因操作者主观差异导致的漏检和误判，提高检测结果的客观性和可重复性。（二）建立针对养殖水体与底泥基质的标准化前处理体系针对水产养殖水体有机质含量高、底泥基质复杂的特点，标准建立了消解-密度分离-过滤的成套前处理流程，对消解剂浓度、消解温度、密度分离液种类及密度等关键参数进行了优化筛选和验证。对于有机质含量较高的底泥样品，标准中详细规定采用30%过氧化氢溶液进行分批次消解处理的操作方法，通过逐批添加消解剂的方式避免反应过于剧烈，确保有机质被充分去除而不损伤微塑料颗粒。对于砂质底泥中常见的矿物颗粒干扰，标准规定的密度分离步骤采用高密度碘化钠溶液进行离心分离，使微塑料颗粒与矿物颗粒得以有效分离。此外，标准中设置了可视化质量评价方法，操作人员可在显微镜下观察滤膜表面残留物情况，以评价前处理效果是否达标。（三）统一微塑料鉴定判据和结果表达方式针对不同类型聚合物微塑料的特征光谱吸收峰进行归纳，明确各聚合物的判定特征波数与匹配阈值，统一了结果统计的粒径分级方式、形态分类和丰度表达单位。水质样品检测结果以“个/L”为单位表达，底泥样品检测结果以“个/kg（干重）”为单位表达，便于不同研究和监测任务之间的数据比较和汇总分析。六、标准实施预期效益该标准的发布实施将产生多方面的综合效益：在技术层面，标准统一了水产养殖环境微塑料的检测方法，为不同地区和不同机构的数据比较和汇总分析提供了技术基础，有助于构建全国性的水产养殖环境微塑料污染数据库。在管理层面，标准的实施为各级渔业行政主管部门开展养殖水域环境质量监测与评价提供了标准化工具，有助于及时识别微塑料污染的热点区域和重点风险源，为制定针对性的污染防控措施提供科学依据。在产业层面，标准的应用为养殖企业开展环境自检和质量控制提供了技术指引，推动养殖生产向生态化、绿色化方向发展。同时，也为水产品国际贸易中关于微塑料残留的潜在技术性贸易壁垒应对提供了检测技术储备。七、修订企事业单位介绍本标准的主要起草单位包括中国水产科学研究院东海水产研究所等科研机构。其中，中国水产科学研究院东海水产研究所作为本标准的牵头起草单位，发挥了核心作用。该所成立于1958年，是农业农村部直属的综合性水产科研机构，长期致力于渔业生态环境监测与保护技术研究。研究所设有渔业生态环境研究室，建有农业农村部水产品质检中心（上海）和渔业生态环境监测实验室，在微塑料污染检测与生态风险评估领域具有深厚的研究积累。近年来，该研究所先后承担了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目和农业农村部财政专项等多项涉及微塑料污染研究的科研任务，在养殖环境微塑料的来源解析、迁移规律、生物累积效应及检测技术等方面取得了一系列创新性成果，在国内外学术期刊发表相关研究论文60余篇。研究团队拥有激光红外成像系统、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪等大型精密分析仪器，积累了丰富的微塑料分析测试经验。此外，研究所还牵头或参与制修订多项国家和行业标准，在标准研制方面具有较强的技术实力和工作基础，为本标准的编制提供了坚实的技术支撑和人才保障。八、结论与展望SC/T9452-2025《水产养殖环境（水体、底泥）中微塑料的测定激光红外成像法》是我国水产行业首个专门针对养殖环境微塑料检测方法的标准文件，填补了该领域标准体系的空白。标准的发布实施标志着我国水产养殖环境微塑料检测从科研探索走向规范化应用，对于统一检测技术路径、保障数据质量、提升行业监管能力具有重要的里程碑意义。展望未来，水产养殖环境微塑料检测标准化工作仍有多方面的发展空间。其一，随着微塑料降解产物——纳米塑料的环境行为与生态风险研究不断深入，建立针对更小粒径范围塑料颗粒的标准检测方法将成为后续工作的重要方向。其二，激光红外成像等先进分析技术与其他技术手段（如自动化图像识别、人工智能算法辅助光谱解析）的深度融合，将推动标准方法向更高程度的智能化和自动化方向发展。其三，养殖生物体内微塑料的检测方法标准化应提上议事日程，构建涵盖环境介质—养殖生物—水产品全链条的微塑料检测标准体系，将为系统评估微塑料对水产养殖质量安全的整体风险提供更加全面的技术保障。标准作为技术法规与技术创新之间的桥梁，将持续引领和支撑水产养殖环境微塑料污染防控工作，为建设环境友好型和质量安全型水产养殖业提供坚实的标准化技术支撑。参考文献[1]国家标准化管理委员会.GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和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