塑料污染

图片来源：Pixabay

撒哈拉沙漠等地的尘埃颗粒被风吹起，漂浮到全球各地，然后落到地面上。人类所丢弃的塑料在环境中被分解成细小碎片后，也会漂浮在大气中。现在，科学家们进一步了解了这些遍布全球的微塑料是如何在当地及长距离范围内移动的。

研究人员花了一年多的时间从美国西部11个国家公园和荒地收集微塑料。他们分别研究了在干燥天气沉淀下来的颗粒，以及那些随着雨水或降雪一起落下的颗粒。6月11日发表在《科学》（Science）上的一项研究结果，不仅揭示了微塑料移动的方式，还揭示了问题的严重性：每年至少有1000公斤微塑料（相当于1.2亿至3亿个塑料水瓶）落在美国西部的保护区里。这项新发现使科学家们更加关注微塑料污染对环境和人类健康的潜在影响。苏格兰思克莱德大学（University of Strathclyde in Scotland）微塑料研究员Steve Allen说：“我们本不应该吸入这些微塑料。”Allen没有参与这项新研究，但他说：“环境中的微塑料携带着各种农药、重金属和其他所有我们长期以来造出的化学物质，微塑料会把所有这些有害物质直接带入我们的肺部。”

自20世纪70年代在海洋中发现微塑料以来，研究人员几乎在所有地方都发现了微塑料：它们可以如米粒般大，也可以比尘埃更小；它们遍布城市、北极雪地、远山山顶。如果微塑料出现的地方远离人类住所，就表明它们是由风吹来的。然而，很少有研究直接调查这种可能性。

犹他州立大学（Utah State University）水域研究科学家、新研究的主要作者Janice Brahney最初准备着手研究的是灰尘如何携带营养物质四处飘散而非携带着有害物质的塑料微粒。但通过显微镜，她看到了灰尘碎片中五颜六色的细末和纤维，于是她重新调整了工作重点。为了收集微塑料样本，Brahney的团队使用了一对3.5加仑（13.2升）的桶，桶上装有一个由传感器触发的盖子。当下雨或下雪时，盖子会盖住干燥的桶，让物质进入潮湿的桶；当天气干燥时，盖子会盖住湿桶，让物质进入干桶。

回到实验室后，研究人员在显微镜下用手清点塑料颗粒，这些塑料以其鲜艳的颜色和不自然的纹理等视觉线索和灰尘及有机材料区分开来。该团队使用傅里叶变换红外光谱学方法独立估算了微塑料的数量。为了区分塑料和其他材料，他们还测量了样品吸收和发射红外光的方式。他们捕捉到的颗粒和纤维来源于地毯、油漆、化妆品、露营装备等，但主要来自于衣服。衣服在清洗、干燥以及日常使用的过程中都会掉落微纤维。

科学家们几乎在他们收集的每个样本中都发现了微塑料。总的来说，可识别的灰尘颗粒中有4%是塑料。Brahney说：“当时我们立即意识到了事情的严重性。那一刻，我们完全惊呆了。”

通过分析国家公园和荒地的天气模式和灰尘积累情况，该团队可以观察到附近城市污染的影响，还能更好地理解“塑料循环”。就像“灰尘循环”运输灰尘一样，“塑料循环”让合成材料遍布地球。风暴期间掉落到地面的微塑料往往更大，而且是在风从人口密集地区吹来时落地的。这一观察结果表明，这些“湿塑料”来源于附近城市。微塑料越大，其落地处就离它们的排放地越近。另一方面，在干燥条件下落地的微塑料较小，但数量更多。它们还与大气中较高的气流相对应，说明这些塑料长途跋涉而来。

Allen说，新研究“相当显著地扩展了”此前对偏远地区微塑料的研究，包括他和他的妻子Deonie Allen（也在斯特拉斯克莱德大学就职）去年在《自然·地理科学》（Nature Geoscience）上发表的一篇论文。他补充说：“他们做得很好，特别是研究了微塑料的来源，及其所能传播的距离范围。”Deonie Allen没有参与Brahney的项目，但他说：“干湿微塑料的分离，代表着在大气条件如何影响这些颗粒的传播路径方面，研究人员取得了重要进展。”

对于Brahney和其他人而言，未来的研究将集中于揭示微塑料进入大气层的方式。她说：“对于大气中所携带的物质以及这些物质是如何移动的，我们只不过才真正开始摸清表象而已。”

关于作者

Scott Hershberger

Scott Hershberger是《科学美国人》（Scientific American）的2020年AAAS大众媒体研究员。他在圣路易斯华盛顿大学（Washington University in St. Louis）学习物理学和数学。

翻译：曾雪琪

审校：施怿

引进来源：科学美国人

引进链接：https://www.scientificamerican.com/article/thousands-of-tons-of-microplastics-are-falling-from-the-sky/


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