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Plastic Quantification and Polyethylene Overestimation in Agricultural Soil Using Large-Volume Pyrolysis and TD-GC-MS/MS
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2024-07-08 , DOI: 10.1021/acs.est.3c10101 Ryan Bartnick 1 , Andrei Rodionov 1 , Simon David Jakob Oster 2 , Martin G J Löder 2 , Eva Lehndorff 1
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2024-07-08 , DOI: 10.1021/acs.est.3c10101 Ryan Bartnick 1 , Andrei Rodionov 1 , Simon David Jakob Oster 2 , Martin G J Löder 2 , Eva Lehndorff 1
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Quantification of microplastics in soil is needed to understand their impact and fate in agricultural areas. Often, low sample volume and removal of organic matter (OM) limit representative quantification. We present a method which allows simultaneous quantification of microplastics in homogenized, large environmental samples (>1 g) and tested polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), and polystyrene (PS) (200–400 μm) overestimation by fresh and diagenetically altered OM in agricultural soils using a new combination of large-volume pyrolysis adsorption with thermal desorption–gas chromatography–tandem mass spectrometry (TD-GC-MS/MS). Characteristic MS/MS profiles for PE, PET, and PS were derived from plastic pyrolysis and allowed for a new mass separation of PET. Volume-defined standard particles (125 × 125 × 20 μm3) were developed with the respective weight (PE: 0.48 ± 0.12, PET: 0.50 ± 0.10, PS: 0.31 ± 0.08 μg), which can be spiked into solid samples. Diagenetically altered OM contained compounds that could be incorrectly identified as PE and suggest a mathematical correction to account for OM contribution. With a standard addition method, we quantified PS, PET, and PEcorrected in two agricultural soils. This provides a base to simultaneously quantify a variety of microplastics in many environmental matrices and agricultural soil.
中文翻译：
使用大体积热解和 TD-GC-MS/MS 对农业土壤中的塑料进行定量和聚乙烯高估
需要对土壤中的微塑料进行量化，以了解它们对农业地区的影响和命运。通常，低样品量和有机物 (OM) 的去除限制了代表性定量。我们提出了一种方法，可以同时定量均质的大型环境样品 (>1 g) 中的微塑料，并通过新鲜和成岩方法高估经过测试的聚乙烯 (PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和聚苯乙烯 (PS) (200–400 μm)使用大体积热解吸附与热解吸-气相色谱-串联质谱（TD-GC-MS/MS）的新组合改变了农业土壤中的有机质。 PE、PET 和 PS 的特征 MS/MS 曲线源自塑料热解，并允许对 PET 进行新的质量分离。开发了具有各自重量（PE：0.48±0.12，PET：0.50±0.10，PS：0.31±0.08μg）的体积限定标准颗粒（125×125×20μm 3 ），可以将其掺入固体样品中。成岩改变的 OM 含有可能被错误识别为 PE 的化合物，建议进行数学修正以解释 OM 的贡献。我们采用标准添加法对两种农业土壤中的 PS、PET 和 PE 进行了定量校正。这为同时量化许多环境基质和农业土壤中的各种微塑料提供了基础。
更新日期：2024-07-08
中文翻译：
使用大体积热解和 TD-GC-MS/MS 对农业土壤中的塑料进行定量和聚乙烯高估
需要对土壤中的微塑料进行量化，以了解它们对农业地区的影响和命运。通常，低样品量和有机物 (OM) 的去除限制了代表性定量。我们提出了一种方法，可以同时定量均质的大型环境样品 (>1 g) 中的微塑料，并通过新鲜和成岩方法高估经过测试的聚乙烯 (PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和聚苯乙烯 (PS) (200–400 μm)使用大体积热解吸附与热解吸-气相色谱-串联质谱（TD-GC-MS/MS）的新组合改变了农业土壤中的有机质。 PE、PET 和 PS 的特征 MS/MS 曲线源自塑料热解，并允许对 PET 进行新的质量分离。开发了具有各自重量（PE：0.48±0.12，PET：0.50±0.10，PS：0.31±0.08μg）的体积限定标准颗粒（125×125×20μm 3 ），可以将其掺入固体样品中。成岩改变的 OM 含有可能被错误识别为 PE 的化合物，建议进行数学修正以解释 OM 的贡献。我们采用标准添加法对两种农业土壤中的 PS、PET 和 PE 进行了定量校正。这为同时量化许多环境基质和农业土壤中的各种微塑料提供了基础。
京公网安备 11010802027423号