近年来，微纳塑料 (micro- and nano-plastics, MNPs) 的环境污染日益严重，已陆续在世界各地的土壤、沉积物、大气和水等环境介质中被检出。进入环境中的微纳塑料还可被生物摄入，并经过食物链传递出现在人体内，因此微纳塑料的环境与健康危害问题受到越来越多的关注，已被公认为一类新型污染物。目前，微纳塑料的分布呈全球化趋势，毒理学研究表明微纳塑料能被动物摄入体内，影响其生长繁殖。另外，环境中的微纳塑料还会吸附重金属离子、有机污染物等，进而产生复合毒性效应。大量研究已经证实，微纳塑料的毒性效应与其浓度水平密切相关。因此，微纳塑料的准确定量分析是研究其污染水平和毒性效应的前提。然而，微纳塑料种类繁多，可使用的定量分析方法十分有限。常用的微纳塑料定量分析方法主要有采用称重法、热裂解气相色谱质谱法、扫描电镜-能谱法等。但这些方法大多存在适用塑料种类少、费时费力、灵敏度低等缺陷，难以用于微纳塑料总量的定量分析。因此，微纳塑料环境和健康效应研究的深入开展亟需建立高灵敏、准确、可靠的定量分析方法。
        本论文旨在发展水环境中微纳塑料定量分析方法，以总有机碳（TOC）参数定量微纳塑料总量为总体思路，通过优化样品前处理和仪器条件，分别采用TOC分析仪和采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）实现了对不同材质、不同尺寸微纳塑料总量的准确定量。基于商用TOC仪对固体TOC的测定，通过玻璃纤维膜过滤富集、芬顿消解对样品进行前处理，建立了一种可定量实际环境水样中微纳塑料总量的新方法。本方法中，玻璃材质纤维膜过滤用于富集微纳塑料，芬顿消解用于在不影响微纳塑料原始形貌的前提下去除样品基质中的天然有机质。对于0.5 - 100 μm粒径范围的聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氯乙烯等四种常见微纳塑料，在优化的条件下，该方法的最低检测限为5.6 - 7.2 μg C/L，满足实际环境水样分析的要求。对不同基质环境水样加入不同种类、不同粒径的微纳塑料进行加标回收实验，其回收率为83.7 - 114%，表明方法不受环境水样基质的影响。因此，该方法具有灵敏度高、准确性好、实用性强等优点。本方法可望作为定量评估不同时空条件下微纳塑料环境污染水平的有效方法。
        基于ICP-OES对碳元素特征发射光谱的高灵敏度响应，建立了采用ICP-OES定量微纳塑料的方法。通过对RF功率、雾化气流速等仪器条件进行优化，本方法的灵敏度和线性范围显著提高。对于500 nm以下的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯纳塑料，ICP-OES的信号响应与浓度呈现良好的线性关系，与纳塑料种类和粒径无关，标准曲线的斜率和截距几乎一样，检出限~1.8 mg C/L。对于分别用1 μm的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯微塑料绘制的标准曲线，其斜率和截距一致，但都比纳塑料低，可能是因为微塑料进入仪器的等离子体和转化成CO2的效率更低。值得一提的是，本方法的线性范围较宽（2 - 50 mg C/L），能满足不同浓度水平纳塑料定量分析的要求。除定量碳元素外，该方法还可同时定量多种金属元素，因此非常有希望用于研究微纳塑料与重金属的相互作用。