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微塑料污染形成全球循环 在大气高层移动

2020-06-16 16:50:05   来源:科技生活在线   评论:0   [收藏]   [评论]
导读:小编按:Brahney说,大部分塑料很可能来自更远的地方,是通过高空的风而不是区域性暴风雨带来的。大约75%的塑料是在干燥而非多雨的天气中沉降的。这些碎片往往更小,只有极其细微的尘埃大小,可以传播数千公里。

  发表在最新一期《科学》上的一篇论文显示,在美国西部偏远的荒野地区和国家公园,每年都会落下大约1000吨或更多的塑料粉尘。多达1/4的微小塑料碎片可能来自附近城市的风暴,而其余的则源自更远的地方。这项研究首次梳理了微塑料的地理起源,进一步证明了此类污染在世界范围内是普遍存在的。

  “我们创造了一些不会消失的东西。”犹他州立大学生物地球化学家、该论文主要作者Janice Brahney说,“现在它正在全球流通。”

  Brahney与美国国家大气沉降计划建立了一个试点研究——在一个气象站网络中收集这种微塑料。这些气象站通常用于在美国各地采集雨水样本,大多位于偏远地区。

  研究样本来自美国西部11个偏远地区,包括大峡谷和Joshua Tree国家公园。Brahney注意到这些显微镜下色彩鲜艳的碎片。“我意识到自己看到的是塑料沉积,这真令人震惊。”这些碎片中的大多数还不到人类头发宽度的1/3。

  Brahney发现了很多细小的纤维,可能来自衣服、地毯和其他纺织品。她还发现了微小的颗粒,其中约30%是颜色鲜艳的球体。她说,这些球体比化妆品和其他个人护理产品中使用的塑料微珠还要小,它们是油漆的成分,在喷漆过程中可能被释放到大气中。

  加拿大多伦多大学研究微塑料的生态学家Chelsea Rochman称这一发现“令人震惊”。这种颜料是“一种全新的来源,以前从未被真正讨论过”。

  其余70%的颗粒更难分类。因此,Brahney和同事借助一种名为傅里叶变换红外光谱的技术分析这些颗粒和纤维。结果表明,样品中平均含有4%的塑料。“这个数字让我们大吃一惊。”Brahney说,她原本预计不到1%。

  在统计了这些数据后,Brahney和同事估计,每平方米的荒野每天大约会落下132块微塑料。这使得美国西部的国家公园和其他保护区每年产生1000多吨塑料,相当于3亿个塑料水瓶。其他研究发现,在偏远地区,包括欧洲的比利牛斯山脉和北极地区,也存在类似数量的微塑料。但这项新的研究有更详细的数据,这有助于Brahney的下一步研究:找出塑料的来源。

  为了做到这一点,Brahney使用一个天气模型来确定风暴到达采样地点前48小时的路径。她发现,经过或靠近大城市上空的风暴会比其他风暴携带更多的微塑料。最多数量的微塑料是在经过丹佛的风暴中产生的。这些风暴在落基山国家公园样品站沉积的微塑料是其他方向风暴的14倍。这些微塑料碎片也比在干燥天气里从空气中沉降的碎片要大,表明暴风雨的强风能够卷起更重的碎片。

  Brahney说,大部分塑料很可能来自更远的地方,是通过高空的风而不是区域性暴风雨带来的。大约75%的塑料是在干燥而非多雨的天气中沉降的。这些碎片往往更小,只有极其细微的尘埃大小,可以传播数千公里。此外,沉积模式也受到急流的影响。海拔较高的地区也倾向于有更多的微塑料,这进一步表明,这些微粒在大气高层移动,并可能在全球范围内循环。

  Rochman将这部分研究称为“令人惊叹”的部分。她说,了解微塑料全球移动模式和过程的研究才刚刚开始。

  Brahney现在正与专门研究灰尘传输的大气科学家合作,研究塑料颗粒如何在大气中移动、可能来自哪里以及在空气中可能有多少等问题。她说,这种微塑料中的大部分可能已经循环了数年,甚至几十年。这些颗粒可能首先沉降在农田、沙漠或海洋中,然后作为全球“塑料循环”的一部分被风再次卷起。(中国科学报)
 

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  微塑料随雨而下 美国11个地区发现千吨塑料微粒

  据英国《每日邮报》6月12日报道,美国犹他州大学的一个研究小组近日宣布,他们通过实地采样发现,美国西部11个偏远地区发现了1000多吨微塑料颗粒,这些塑料微粒都是通过雨水降落到地面的,证明微塑料已经随风进入大气层。

  犹他州大学的首席研究员贾尼斯·布拉尼说,他们花了14个月的时间收集塑料和聚合物,通过使用高分辨率设备发现了这种从大气中伴随降雨落到地面的塑料污染样本,这些塑料污染物遍布美国西部11个国家公园和野生保护地区,其中包括著名的科罗拉多大峡谷和落基山国家公园,而尤以落基山国家公园的数量最多。研究结果预计,这种塑料微颗粒会在世界各地发现。

  布拉尼说,他们曾对预计的微塑料沉积速度感到震惊,以为计算出了错误,之后他们在对32种不同的粒子扫描确认,从这些地方分析的大气粒子中,大约有4%是合成聚合物。研究人员表示,2017年,全球生产了3.48亿吨塑料,自那以后,产量逐年增加。

  研究人员表示,塑料具有很高的弹性,在分解前可以使用很长时间,这使得它们在日常生活中非常有用。然而,正是塑料的这些特性导致其在环境中渐进碎裂而不是降解,持续保持着微小颗粒的形态。此前,人们发现这些塑料微颗粒只会积聚在废水、河流和海洋中。而布拉尼领导的研究小组的这项研究表明,它们也会积聚在大气中。布拉尼说,有几项研究试图量化全球塑性循环,但没有意识到大气层的边缘,“我们的数据显示,塑料循环让人想起全球水循环,也有着大气、海洋和陆地的生命周期。”

  在这项研究中,研究小组研究了在这些公园中发现的湿和干微塑性沉积物的来源和生命史。结果表明,城市和人口众多的地区是与湿塑料相关的塑料的最初来源,这些湿塑料也来自地表水和土壤中的塑料。相比之下,干燥的塑料沉积物表明它们来自更远的地方,与大气模式有关,它们像下雨一样落在地上,这表明,这些塑料颗粒微小到足够可以穿越整个大陆到达偏远的荒野之地。研究小组还发现,在湿样品和干样品中沉积的大部分塑料都是来源于服装和工业材料的超细纤维,其中大约30%的塑料微粒是颜色鲜艳的微珠,来自工业涂料和涂层。

  研究小组发现,通过对11个地点每周湿样品和每月的干样品的检测,他们估计每年有超过1000吨的微塑料沉积在美国西部的受保护土地上,这相当于1.23亿个塑料水瓶。

  布拉尼说,大气中无处不在的微塑料以及随后在遥远的陆地和水生环境中的沉积,应当引起广泛的生态和社会关注,目前还不清楚微塑料在大气中的普遍存在对健康有着怎样的影响,不过,"确定塑料排放到大气中的关键机制,是找到全球解决方案的第一步。"(看看新闻)

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