塑料汙染

圖片來源：Pixabay

撒哈拉沙漠等地的塵埃顆粒被風吹起，漂浮到全球各地，然後落到地麵上。人類所丟(diu) 棄的塑料在環境中被分解成細小碎片後，也會(hui) 漂浮在大氣中。現在，科學家們(men) 進一步了解了這些遍布全球的微塑料是如何在當地及長距離範圍內(nei) 移動的。

研究人員花了一年多的時間從(cong) 美國西部11個(ge) 國家公園和荒地收集微塑料。他們(men) 分別研究了在幹燥天氣沉澱下來的顆粒，以及那些隨著雨水或降雪一起落下的顆粒。6月11日發表在《科學》（Science）上的一項研究結果，不僅(jin) 揭示了微塑料移動的方式，還揭示了問題的嚴(yan) 重性：每年至少有1000公斤微塑料（相當於(yu) 1.2億(yi) 至3億(yi) 個(ge) 塑料水瓶）落在美國西部的保護區裏。這項新發現使科學家們(men) 更加關(guan) 注微塑料汙染對環境和人類健康的潛在影響。蘇格蘭(lan) 思克萊德大學（University of Strathclyde in Scotland）微塑料研究員Steve Allen說：“我們(men) 本不應該吸入這些微塑料。”Allen沒有參與(yu) 這項新研究，但他說：“環境中的微塑料攜帶著各種農(nong) 藥、重金屬和其他所有我們(men) 長期以來造出的化學物質，微塑料會(hui) 把所有這些有害物質直接帶入我們(men) 的肺部。”

自20世紀70年代在海洋中發現微塑料以來，研究人員幾乎在所有地方都發現了微塑料：它們(men) 可以如米粒般大，也可以比塵埃更小；它們(men) 遍布城市、北極雪地、遠山山頂。如果微塑料出現的地方遠離人類住所，就表明它們(men) 是由風吹來的。然而，很少有研究直接調查這種可能性。

猶他州立大學（Utah State University）水域研究科學家、新研究的主要作者Janice Brahney最初準備著手研究的是灰塵如何攜帶營養(yang) 物質四處飄散而非攜帶著有害物質的塑料微粒。但通過顯微鏡，她看到了灰塵碎片中五顏六色的細末和纖維，於(yu) 是她重新調整了工作重點。為(wei) 了收集微塑料樣本，Brahney的團隊使用了一對3.5加侖(lun) （13.2升）的桶，桶上裝有一個(ge) 由傳(chuan) 感器觸發的蓋子。當下雨或下雪時，蓋子會(hui) 蓋住幹燥的桶，讓物質進入潮濕的桶；當天氣幹燥時，蓋子會(hui) 蓋住濕桶，讓物質進入幹桶。

回到實驗室後，研究人員在顯微鏡下用手清點塑料顆粒，這些塑料以其鮮豔的顏色和不自然的紋理等視覺線索和灰塵及有機材料區分開來。該團隊使用傅裏葉變換紅外光譜學方法獨立估算了微塑料的數量。為(wei) 了區分塑料和其他材料，他們(men) 還測量了樣品吸收和發射紅外光的方式。他們(men) 捕捉到的顆粒和纖維來源於(yu) 地毯、油漆、化妝品、露營裝備等，但主要來自於(yu) 衣服。衣服在清洗、幹燥以及日常使用的過程中都會(hui) 掉落微纖維。

科學家們(men) 幾乎在他們(men) 收集的每個(ge) 樣本中都發現了微塑料。總的來說，可識別的灰塵顆粒中有4%是塑料。Brahney說：“當時我們(men) 立即意識到了事情的嚴(yan) 重性。那一刻，我們(men) 完全驚呆了。”

通過分析國家公園和荒地的天氣模式和灰塵積累情況，該團隊可以觀察到附近城市汙染的影響，還能更好地理解“塑料循環”。就像“灰塵循環”運輸灰塵一樣，“塑料循環”讓合成材料遍布地球。風暴期間掉落到地麵的微塑料往往更大，而且是在風從(cong) 人口密集地區吹來時落地的。這一觀察結果表明，這些“濕塑料”來源於(yu) 附近城市。微塑料越大，其落地處就離它們(men) 的排放地越近。另一方麵，在幹燥條件下落地的微塑料較小，但數量更多。它們(men) 還與(yu) 大氣中較高的氣流相對應，說明這些塑料長途跋涉而來。

Allen說，新研究“相當顯著地擴展了”此前對偏遠地區微塑料的研究，包括他和他的妻子Deonie Allen（也在斯特拉斯克萊德大學就職）去年在《自然·地理科學》（Nature Geoscience）上發表的一篇論文。他補充說：“他們(men) 做得很好，特別是研究了微塑料的來源，及其所能傳(chuan) 播的距離範圍。”Deonie Allen沒有參與(yu) Brahney的項目，但他說：“幹濕微塑料的分離，代表著在大氣條件如何影響這些顆粒的傳(chuan) 播路徑方麵，研究人員取得了重要進展。”

對於(yu) Brahney和其他人而言，未來的研究將集中於(yu) 揭示微塑料進入大氣層的方式。她說：“對於(yu) 大氣中所攜帶的物質以及這些物質是如何移動的，我們(men) 隻不過才真正開始摸清表象而已。”

關(guan) 於(yu) 作者

Scott Hershberger

Scott Hershberger是《科學美國人》（Scientific American）的2020年AAAS大眾(zhong) 媒體(ti) 研究員。他在聖路易斯華盛頓大學（Washington University in St. Louis）學習(xi) 物理學和數學。

翻譯：曾雪琪

審校：施懌

引進來源：科學美國人

引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/thousands-of-tons-of-microplastics-are-falling-from-the-sky/


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