过去几年中,微塑料颗粒在海水中、饮用水中,甚至在动物体内被反复检测到。但这些微小的颗粒也能通过大气传输,随后被雪等降水冲刷出空气,甚至在北极和阿尔卑斯山等偏远地区也是如此。这一研究由阿尔弗雷德·韦格纳研究所和一位瑞士同事进行,最近发表在《科学进展》杂志上。
众所周知,我们的海洋充满了塑料垃圾:每年,数百万吨的塑料垃圾进入河流、沿海水域,甚至北极深海。
由于波浪的运动,特别是太阳的紫外线辐射,垃圾逐渐分解成越来越小的碎片,称为微塑料。这种微塑料可以在海洋沉积物、海水中以及无意中摄入它的海洋生物中发现。相比之下,迄今为止,关于微塑料颗粒是否以及在多大程度上通过大气传输的研究还很少。只有少数作品,例如来自能够确认在比利牛斯山脉和法国和中国主要城市中心附近存在颗粒的研究人员。
阿尔弗雷德·韦格纳研究所(AWI)的一组专家现在发现,微塑料颗粒显然可以通过大气传输极远的距离,随后被降水,特别是雪冲刷出空气。
正如Melanie Bergmann博士和Gunnar Gerdts博士在《科学进展》杂志上报道的那样,他们对来自赫尔戈兰、巴伐利亚、不来梅、瑞士阿尔卑斯山和北极的雪样进行的分析证实,所有地点的雪中都含有高浓度的微塑料,甚至在北极的偏远地区,如斯瓦尔巴群岛的岛屿和漂流的浮冰上的雪中也是如此。
AWI研究人员发现,在巴伐利亚乡村道路附近采集的样本中浓度最高,每升154,000个颗粒。
即使是北极的雪也含有每升多达14,400个颗粒。发现的塑料类型在采样点之间也有很大差异:在北极,研究人员主要发现用于多种应用的丁腈橡胶、丙烯酸酯和涂料。由于其对各种燃料和广泛温度范围的抵抗力,丁腈橡胶常用于垫圈和软管。含有塑料的涂料用于多个不同领域,例如涂覆建筑物、船舶、汽车和近海石油钻井平台的表面。在巴伐利亚乡村道路附近,样本尤其含有各种类型的橡胶,这些橡胶用于无数应用,例如汽车轮胎。
AWI研究的一个有趣方面是,发现的微塑料浓度远高于其他研究人员在尘埃沉积物等研究中的浓度。根据Gunnar Gerdts的说法,这可能是由于两个原因之一:“首先,雪在从大气中洗出微塑料方面非常有效。其次,这可能是由于我们使用的红外光谱技术,它使我们能够检测到最小的颗粒——仅11微米的大小。”Gerdts和他的同事们融化雪并将融水通过过滤器;过滤器中捕获的残渣然后用红外显微镜检查。
根据塑料的类型,吸收和反射的红外光的不同波长;通过这种方式,可以使用光学指纹来确定他们发现了哪种类型的塑料。
其他专家在显微镜下手工分类微塑料,这很容易导致一些颗粒被忽视,而Gerdts使用他的红外显微镜测试所有残渣,确保他和他的团队几乎不会错过任何东西。“我们已经自动化和标准化了这项技术,以排除手动分析时可能出现的错误。”因此,AWI进行的分析产生了特别高的颗粒浓度也就不足为奇了。
鉴于气象现实,AWI专家相信,欧洲,尤其是北极的大部分微塑料来自大气和雪。根据Melanie Bergmann的说法:“这种额外的运输路线也可以解释我们在以前的研究中在北极海冰和深海中发现的大量微塑料。”
最后,还有另一个关键问题激发了她的工作。“迄今为止,几乎没有研究调查人类受到微塑料污染的程度。”此外,大多数研究都集中在动物或人类从他们吃的食物中吸收微塑料的程度。正如Bergmann解释的那样:“但是一旦我们确定了大量微塑料也可以通过空气运输,自然就会提出我们是否以及吸入多少塑料的问题。医学研究的早期发现为这方面的工作提供了有希望的出发点。”未来值得进一步关注的另一个方面。