从海洋的最深处到珠穆朗玛峰的高度,塑料微粒无处不在。
根据本月发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究,它们如此普遍,现在正以与碳或氮等化学物质一样的方式在地球大气中“绕地球旋转”。
“环境中管理不善的塑料的数量正在以令人难以置信的速度增长,”该研究的合著者、康奈尔大beplay体育官网电脑学地球和大气科学系工程教授娜塔莉·马霍瓦尔德告诉“拥抱树”。“就像大气中的二氧化碳一样,我们也看到了微塑料的积累。”
从数据到模型
要解决一个问题,首先要了解它。这项新研究进一步实现了这一目标,它是第二项模拟微塑料如何在大气中循环的研究,也是第一项在考虑多种来源的情况下这样做的研究。
这项研究基于去年发表在《科学》杂志上的一组数据,该数据是关于在美国西部保护区发现的微塑料污染的。这项研究由犹他州立大学流域科学系的助理教授Janice Brahney领导,研究了风(干燥条件)和雨(潮湿条件)沉积的微塑料。
研究发现,随着雨水掉落的塑料更有可能来自城市、土壤和水,而风吹的塑料更有可能是从很远的地方飘来的。该组织进一步估计,每年落在美国西部南部和中部保护区的塑料微粒数量超过1000吨。
Brahney告诉Treehugger,这项研究是本月论文背后的“驱动力”,Brahney也是这篇论文的合著者。
布拉尼解释说:“一旦我们了解了塑料的沉积量(湿的或干的)以及潜在的来源区域是什么,我们就想看看我们是否可以使用一个模型来限制什么景观类型对大气负荷的贡献最大。”
Brahney、Mahowald和他们的团队对大气塑料的来源提出了5个假设,然后基于2020年的数据集和一个模型对它们进行了测试。
理解塑料循环
犹他州立大学的研究人员解释说,最终进入大气的塑料不是直接从垃圾填埋场和垃圾桶排放出来的。相反,随着时间的推移,废物会分解,最终到达各种不同的地方,然后进入空气中。这就是研究人员所说的“遗留塑料污染”。
该研究确定了三种主要的二次塑料来源:
- 道路:在美国西部的数据集中,84%的塑料来自道路。塑料很可能被交通工具分解,并通过轮胎运动释放到空气中。
- 海洋:在数据集中发现的塑料中,海洋是11%的来源。每年进入世界海洋的800万吨塑料很可能是由风和波浪作用搅起并喷射到空气中。
- 农业土壤:土壤灰尘沉积了数据集中5%的塑料。这可能是因为残留在废水中的微塑料无法通过大多数过滤系统,当这些水被加入化肥中时,它们就会进入土壤。
Mahowald告诉Treehugger,一旦发射,微塑料可以在大气中持续几个小时到几天。她对犹他州立大学说,这段时间足够跨越一个大陆。
该研究还模拟了大气如何在全球移动塑料。研究发现,塑料最有可能被沉积在太平洋和地中海上。然而,大陆从海洋中接收到的大气塑料比它们沉积到海洋中的要多。
美国、欧洲、中东、印度和东亚都有高浓度的陆基塑料,而海洋塑料则主要分布在美国太平洋海岸、地中海和澳大利亚南部。农业粉尘是北非和欧亚大陆常见的塑料来源。
问题多于答案
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虽然这项研究是重要的第一步,但它只是了解大气塑料循环的开始。
“由于我们对微塑料几乎一无所知,这项研究提出的问题比回答的问题更多,但我们之前甚至不知道要问这些问题!”马霍瓦尔德告诉抱树狂。
其中一个问题是,从道路、海浪和灰尘中喷出的塑料究竟来自哪里。
另一个是所有这些在大气中循环的微塑料对环境和我们的影响。beplay体育官网电脑
“微塑料还没有被很好地理解,但我们认为它们可能会影响人类健康和生态系统,”Mahowald解释说。“在大气中,它们可以作为冰核,反射或吸收进来或出去的辐射,并改变冰雪的反照率。它们还可以改变大气化学。我们不了解它们,应该更多地研究这些可能性。”
Mahowald和Brahney的研究并不是第一个表明微塑料最终会进入空气的研究。斯特拉思克莱德大学的研究人员史蒂夫·艾伦和德奥妮·艾伦去年共同撰写了一项研究,发现微塑料正通过海风从海洋转移到大气中。
“毫无疑问,塑料在大气中循环,进出海洋,进出陆地,”他们在一封电子邮件中告诉“树木拥抱者”。“真正的挑战是找出我们能在多大程度上以及在什么地方努力阻止它。”
他们认为,这项新研究的模型在跟踪大气塑料方面做得“相当不错”,但认为它低估了涉及的微塑料的绝对数量。他们还指出,这是基于美国西部的数据集,需要记录全球不同气候和地形下的微塑料水平。
但两个研究团队都致力于了解微塑料污染,从而预防它。
Mahowald说:“如果我们现在就能在情况还没有那么糟糕的时候阻止这种积累,我们就可以防止我们在气候方面所处的情况,也就是必须采取激烈的行动来防止糟糕的结果。”
而且风险可能很高。Steve Allen和Deonie Allen指出,微塑料可以吸收DDT、多氯联苯和重金属等化学物质,这些化学物质可能会伤害遇到它们的生物和生态系统。
“人类并没有进化到可以呼吸塑料,”他们写道。“它对我们的身体有什么影响是未知的,但从逻辑上来说,这是不好的。”