zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2375Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESБыстрое обнаружение микропластика в проточной воде с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния светаResearch on Rapid Detection of Microplastics in Flowing Water Based on Raman SpectroscopyСюэЦ.XueQ.

Колледж физики и оптоэлектронной инженерии; факультет информационных наук и инженерии; Научно-исследовательский центр передовых морских физических приборов и оборудования

провинция Шаньдун; Циндао

College of Physics and Optoelectronic Engineering; Department of Information Science and Engineering; Engineering Research Center of Advanced Marine Physical Instruments and Equipment

Shandong; Qingdao

xueqingsheng@ouc.edu.cnЛюЛ.LiuL.

Колледж физики и оптоэлектронной инженерии; факультет информационных наук и инженерии; Научно-исследовательский центр передовых морских физических приборов и оборудования

провинция Шаньдун; Циндао

College of Physics and Optoelectronic Engineering; Department of Information Science and Engineering; Engineering Research Center of Advanced Marine Physical Instruments and Equipment

Shandong; Qingdao

ЛуФ.LuF.

Колледж физики и оптоэлектронной инженерии; факультет информационных наук и инженерии; Научно-исследовательский центр передовых морских физических приборов и оборудования

провинция Шаньдун; Циндао

College of Physics and Optoelectronic Engineering; Department of Information Science and Engineering; Engineering Research Center of Advanced Marine Physical Instruments and Equipment

Shandong; Qingdao

Ю.Г.YuG.

Колледж физики и оптоэлектронной инженерии; факультет информационных наук и инженерии; Научно-исследовательский центр передовых морских физических приборов и оборудования

провинция Шаньдун; Циндао

College of Physics and Optoelectronic Engineering; Department of Information Science and Engineering; Engineering Research Center of Advanced Marine Physical Instruments and Equipment

Shandong; Qingdao

Океанологический университет Китая; Министерство образованияКитайOcean University of China Qingdao; Ministry of EducationChinaОкеанологический университет Китая; Министерство образования; Базовый учебный центр Океанологического университета КитаяКитайOcean University of China Qingdao; Ministry of EducationChinaОкеанологический университет Китая; Министерство образованияКитайOcean University of China Qingdao; Ministry of Education; Basic Teaching Center, Ocean University of ChinaChina2026100920269334388Copyright © Сюэ Ц., Лю Л., Лу Ф., Ю. Г., 20262026Сюэ Ц., Лю Л., Лу Ф., Ю. Г.Xue Q., Liu L., Lu F., Yu G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2375

   Предложен метод обнаружения и идентификации микропластика в проточной воде, основанный на микро-КР спектроскопии, который исключает сложную предварительную обработку образцов и существенно сокращает время анализа. Минимальный обнаруживаемый размер частиц 26 мкм. В отличие от традиционных подходов предложенный метод одновременно дает информацию о размере частиц и КР-спектре, что позволяет быстро обнаруживать микропластик без сложной подготовки образцов. Подход демонстрирует потенциал для мониторинга микропластика в режиме реального времени в проточной водопроводной воде и морской среде.

   The widespread use of plastic products has resulted in the pervasive presence of microplastics in both marine and freshwater environments, posing significant risks to aquatic ecosystems. Accordingly, the development of accurate and rapid detection methods for microplastics is an urgent priority. Conventional techniques are often time-consuming and require complex sample preparation. To overcome these limitations, we propose a micro-Raman spectroscopy-based method for the detection and identification of microplastics in flowing water, which eliminates complex sample pretreatment and substantially reduces analysis time. The minimum detectable particle size was 26 μm. Unlike conventional approaches, this method simultaneously acquires particle size and Raman spectral information, enabling rapid detection without complex sample preparation. The approach shows potential for real-time monitoring of microplastics in flowing tap water and marine environments.

загрязнение микропластикомспектроскопия комбинационного рассеяния светаобнаружение частицмониторинг окружающей средыmicroplastic pollutionRaman spectroscopyparticle detectionenvironmental monitoringШаньдунский фонд естественных наук Китая (ZR2024MD125); Фонды фундаментальных исследований для Центральных университетов (202364007, 202562006); Фонды научных исследований Тайшаньских ученых (202105033008, tsqn202103034); Ключевые технологии; Программа исследований и разработок Шаньдуна (2020CXGC010706). Ключевой проект по развертыванию Морского научно-исследовательского центра Академии наук Китая (COMS2019J04)Shandong Natural Science Foundation of China (ZR2024MD125); Fundamental Research Funds for the Central Universities (202364007, 202562006); Scientific Research Funds of Taishan Scholars (202105033008, tsqn202103034); Key Technology; Research and Development Program of Shandong (2020CXGC010706). Key Deployment Project of the Marine Science Research Center of the Chinese Academy of Sciences (COMS2019J04)ReferencesA. L. Andrady, M. A. Neal, Philos. T. R. Soc. B., 364, 1977–1984 (2009).A. L. Andrady, M. A. Neal, Philos. T. R. Soc. B., 364, 1977–1984 (2009).J. R. Jambeck, R. Geyer, C. Wilcox, T. R. Siegler, M. Perryman, A. Andrady, et al., Science, 347, 768–771 (2015).J. R. Jambeck, R. Geyer, C. Wilcox, T. R. Siegler, M. Perryman, A. Andrady, et al., Science, 347, 768–771 (2015).L. H. Peng, Adv. Environ. Prot., 13, 1354–1362 (2023).L. H. Peng, Adv. Environ. Prot., 13, 1354–1362 (2023).M. D. Sharma, A. I. Elanjickal, J. S. Mankar, R. J. Krupadam, J. Hazard. Mater., 398, 122994 (2020).M. D. Sharma, A. I. Elanjickal, J. S. Mankar, R. J. Krupadam, J. Hazard. Mater., 398, 122994 (2020).R. C. Thompson, Y. Olsen, R. P. Mitchell, A. Davis, S. J. Rowland, A. W. G. John, et al., Science, 304, 838 (2004).R. C. Thompson, Y. Olsen, R. P. Mitchell, A. Davis, S. J. Rowland, A. W. G. John, et al., Science, 304, 838 (2004).J. C. Prata, J. P. da Costa, I. Lopes, A. C. Duarte, T. Rocha-Santos, Sci. Total Environ., 702, 134455 (2020).J. C. Prata, J. P. da Costa, I. Lopes, A. C. Duarte, T. Rocha-Santos, Sci. Total Environ., 702, 134455 (2020).C. Pironti, M. Ricciardi, O. Motta, Y. Miele, A. Proto, L. Montano, Toxics, 9, 224 (2021).C. Pironti, M. Ricciardi, O. Motta, Y. Miele, A. Proto, L. Montano, Toxics, 9, 224 (2021).P. J. Thomas, G. Perono, F. Tommasi, G. Pagano, R. Oral, P. Buric, et al., Sci. Total Environ., 780, 146534 (2021).P. J. Thomas, G. Perono, F. Tommasi, G. Pagano, R. Oral, P. Buric, et al., Sci. Total Environ., 780, 146534 (2021).M. Eriksen, S. Mason, S. Wilson, et al., Mar. Poll. Bull., 77, 177–182 (2013).M. Eriksen, S. Mason, S. Wilson, et al., Mar. Poll. Bull., 77, 177–182 (2013).S. Abbasi, N. Razeghi, M. R. Yousefi, B. Podkoscielna, P. Oleszczuk, Environ. Sci. Poll. R., 30, 67008–67018 (2023).S. Abbasi, N. Razeghi, M. R. Yousefi, B. Podkoscielna, P. Oleszczuk, Environ. Sci. Poll. R., 30, 67008–67018 (2023).E. Hendrickson, E. C. Minor, K. Schreiner, Environ. Sci. Technol., 52, 1787–1796 (2018).E. Hendrickson, E. C. Minor, K. Schreiner, Environ. Sci. Technol., 52, 1787–1796 (2018).J. Yang, M. Monnot, Y. Sun, L. Asia, P. Wong-Wah-Chung, P. Doumenq, et al., Water Res., 232, 119711 (2023).J. Yang, M. Monnot, Y. Sun, L. Asia, P. Wong-Wah-Chung, P. Doumenq, et al., Water Res., 232, 119711 (2023).I. Nesterovschi, I. Marica, E. A. Levei, S. B. Angyus, M. Kenesz, O. T. Moldovan, et al., Spectrochim. Acta A, 298, 122811 (2023).I. Nesterovschi, I. Marica, E. A. Levei, S. B. Angyus, M. Kenesz, O. T. Moldovan, et al., Spectrochim. Acta A, 298, 122811 (2023).J. F. Ding, J. X. Li, C. J. Sun, F. H. Jiang, P. Ju, L. Y. Qu, et al., Anal. Methods, 11, 78–87 (2019).J. F. Ding, J. X. Li, C. J. Sun, F. H. Jiang, P. Ju, L. Y. Qu, et al., Anal. Methods, 11, 78–87 (2019).D. Fabbri, G. Chiavari, Anal. Chim. Acta, 449, 271–280 (2001).D. Fabbri, G. Chiavari, Anal. Chim. Acta, 449, 271–280 (2001).J. H. Wang, R. N. Liang, W. Qin, Marine Sci. Bull., 38, 601–612 (2019).J. H. Wang, R. N. Liang, W. Qin, Marine Sci. Bull., 38, 601–612 (2019).A. Käppler, D. Fischer, S. Oberbeckmann, G. Schernewski, M. Labrenz, K. J. Eichhorn, et al., Anal. Bioanal. Chem., 408, 8377–8391 (2016).A. Käppler, D. Fischer, S. Oberbeckmann, G. Schernewski, M. Labrenz, K. J. Eichhorn, et al., Anal. Bioanal. Chem., 408, 8377–8391 (2016).D. Schymanski, C. Goldbeck, H. U. Humpf, P. Fürst, Water Res., 129, 154–162 (2018).D. Schymanski, C. Goldbeck, H. U. Humpf, P. Fürst, Water Res., 129, 154–162 (2018).N. P. Ivleva, A. C. Wiesheu, R. Niessner, Angew. Chem. Int. Edit., 56, 1720–1739 (2017).N. P. Ivleva, A. C. Wiesheu, R. Niessner, Angew. Chem. Int. Edit., 56, 1720–1739 (2017).S. M. Mintenig, M. G. J. Löder, S. Primpke, G. Gerdts, Sci. Total Environ., 648, 631–635 (2019).S. M. Mintenig, M. G. J. Löder, S. Primpke, G. Gerdts, Sci. Total Environ., 648, 631–635 (2019).I. Abimbola, M. McAfee, L. Creedon, S. Gharbia, Sci. Total Environ., 934, 173111 (2024).I. Abimbola, M. McAfee, L. Creedon, S. Gharbia, Sci. Total Environ., 934, 173111 (2024).A. K. Kniggendorf, C. Wetzel, B. Roth, Sensors, 19, 1839 (2019).A. K. Kniggendorf, C. Wetzel, B. Roth, Sensors, 19, 1839 (2019).M. Ashokkumar, In: Ultrasonic Synthesis of Functional Materials, Springer, 17–40 (2016).M. Ashokkumar, In: Ultrasonic Synthesis of Functional Materials, Springer, 17–40 (2016).A. Savitzky, M. J. E. Golay, Anal. Chem., 36, 1627–1639 (1964).A. Savitzky, M. J. E. Golay, Anal. Chem., 36, 1627–1639 (1964).Y. F. Bai, H. Y. Luo, Z. W. Li, Y. Ding, W. Xiong, Acta Opt. Sinica, 44, 251–259 (2024).Y. F. Bai, H. Y. Luo, Z. W. Li, Y. Ding, W. Xiong, Acta Opt. Sinica, 44, 251–259 (2024).W. M. Sears, J. L. Hunt, J. R. Stevens, J. Chem. Phys., 75, 1589 (1981).W. M. Sears, J. L. Hunt, J. R. Stevens, J. Chem. Phys., 75, 1589 (1981).D. B. Menezes, A. Reyer, A. Marletta, M. Musso, Mater. Res. Express, 4, 015303 (2017).D. B. Menezes, A. Reyer, A. Marletta, M. Musso, Mater. Res. Express, 4, 015303 (2017).J. M. Granadino-Roldán, M. Fernández-Gómez, A. Navarro, Chem. Phys. Lett., 372, 255–262 (2003).J. M. Granadino-Roldán, M. Fernández-Gómez, A. Navarro, Chem. Phys. Lett., 372, 255–262 (2003).B. H. Stuart, P. S. Thomas, Spectrochim. Acta A, 51, 2133–2137 (1995).B. H. Stuart, P. S. Thomas, Spectrochim. Acta A, 51, 2133–2137 (1995).C. Zimmerer, I Matulaitiene, G. Niaura, U. Reuter, A. Janke, R. Boldt, V. Sablinskas, G. Steiner, Polym. Test., 73, 152–158 (2019).C. Zimmerer, I Matulaitiene, G. Niaura, U. Reuter, A. Janke, R. Boldt, V. Sablinskas, G. Steiner, Polym. Test., 73, 152–158 (2019).S. J. Yang, Dept. Electron. Harbin Univ. Tec. (2021).S. J. Yang, Dept. Electron. Harbin Univ. Tec. (2021).A. S. Nielsen, D. N. Batchelder, R. Pyrz, Polymer, 43, 2671–2676 (2022).A. S. Nielsen, D. N. Batchelder, R. Pyrz, Polymer, 43, 2671–2676 (2022).T. Lippert, F. Zimmermann, A. Wokaun, Appl. Spectrosc., 47, 1931–1942 (1993).T. Lippert, F. Zimmermann, A. Wokaun, Appl. Spectrosc., 47, 1931–1942 (1993).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.