如今,人們對全球空氣汙染狀況的關注度越來越高。 空氣中漂浮著大量的微小塑料顆粒,橫跨七大洲和四大洋,漂浮在地球上空。 這種環境問題在未來可能會變得更加嚴重,並可能對人類健康產生嚴重影響。
在全球大氣環流和輸送過程中,汙染物顆粒不斷移動、擴散、沉積在不同的位置。 沒有乙個地方是沒有汙染的。 已經有計算機模型揭示了這些微塑料是如何在全球範圍內長距離運輸的,以及哪些地區可能是微塑料含量最高的熱點地區。
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然而,這些計算機模型假設這些塑料顆粒是球形的,忽略了許多微塑料顆粒遠非球形的事實,甚至呈現出細長條的形狀,有些甚至達到了100微公尺長,只有2微公尺寬的繩子的形狀。 但微塑料顆粒的形狀會極大地影響它們在大氣中的軌跡。
最近發表在《自然地球科學》雜誌上的一項研究認為:在估計微塑料顆粒在大氣中的運動和沉積時,應充分考慮其不同形狀,以便更好地模擬其真實軌跡。
美國康奈爾大學的乙個團隊開發了一種模型,其中有兩種形狀的微塑料顆粒,一種是球形的,另一種是細長的條帶狀,他們用它來研究不同形狀和大小的微塑料顆粒在大氣中的傳輸和沉積行為。
研究發現,與相同體積的球形微塑料顆粒相比,細長條狀微塑料顆粒的空氣動力學粒徑要小得多,沉降速率也要低得多。 也就是說,細長的微塑料顆粒條在大氣中停留的時間更長,傳播得更遠。
研究小組還發現,由於從取樣中收集的微塑料顆粒在形狀和厚度上都不同,它們也有細長的顆粒條,其中一些非常薄,一些非常厚,因此如果考慮到塑料顆粒的厚度,他們估計與球形塑料顆粒相比,塑料顆粒細長條帶在大氣中的停留時間將增加 4 倍5 倍,那麼相應地,移動距離會更遠。
大氣中微小塑料顆粒的問題可能會越來越嚴重。 由於缺乏處理塑料垃圾的有效方法,塑料垃圾會在較長的時間內分解成微小的顆粒,並進入土壤、水或大氣迴圈。 未來,更多的微塑料可能會進入我們生活的環境並進入大氣層,使問題變得越來越複雜。
以往的研究指出,海洋已成為微塑料顆粒汙染最嚴重的地區,從近海地區到人跡罕至的海洋,從赤道到極地地區,從海洋表面到海底大陸架,從海洋中的動物到海洋中的植物, 所有這些都已在微塑料顆粒中檢測到。可以說塑料汙染已經滲透到整個海洋系統
對微塑料顆粒全球運動模式和過程的研究才剛剛開始,希望未來有更多的研究成果能幫助我們解決這個問題。
引用
企劃與生產
本文是科普中國之星計畫的作品。
由中國科協科普部製作。
出品單位:中國科技出版社***、北京中科銀河文化傳媒***
作者丨曾欣悅,科普創作者評論丨劉璐,華東師範大學化學與分子工程學院教授,博士生導師,主編丨鐘豔萍,袁祁(實習生)。