数以千计的微型塑料正在从天而降

在风的作用下，来自撒哈拉沙漠等地的尘埃颗粒可以漂浮在半个地球的另一边，然后沉降到地面上。当人类丢弃的塑料在环境中分解成小碎片时，它们也会漂浮在大气中。现在，科学家们离了解这些周游全球的微塑料是如何旅行的又近了一步-无论是在当地还是在长途飞行中。

研究人员花了一年多的时间从美国西部的11个国家公园和荒野地区收集微塑料。他们分别检查了干燥天沉降的颗粒和随雨雪一起下降的颗粒。除了揭示微塑料是如何移动的，周四发表在“科学”(Science)杂志上的这项研究结果揭示了这个问题的巨大规模：每年有超过1000吨微塑料-相当于1.2亿至3亿个塑料水瓶的重量-落在该国西部地区的保护地上。这些新的发现增加了科学家对微塑料污染对环境和人类健康的潜在影响的担忧。“我们不应该吸入这种材料，”苏格兰斯特拉斯克莱德大学(University Of Strathclyde)的微塑料研究员史蒂夫·艾伦(Steve Allen)说，他没有参与这项新的研究。他补充说，环境中的塑料“携带着各种杀虫剂、重金属和我们随着时间推移制造的所有其他化学物质。”“他们将把它们直接带入我们的肺部。”

自从20世纪70年代在海洋中发现微塑料以来，几乎在研究人员寻找过的任何地方都发现了微塑料-这种塑料可以像一粒米那么大，也可以比一粒灰尘小：在城市里，在北极的雪中，在偏远的山顶上。它们出现在远离人类居住的地区，这表明它们是由风承载的。然而，很少有研究直接调查这种可能性。

犹他州州立大学(Utah State University)分水岭科学家、这项新研究的主要作者贾尼斯·布拉尼(Janice Brahney)最初着手调查灰尘是如何携带营养物质的，而不是塑料。但在窥视她的显微镜并在灰尘中看到五颜六色的珠子和纤维后，她重新聚焦了自己的努力。为了收集微塑料样本，布拉尼的团队使用了一对3.5加仑(13.2升)的水桶，水桶带有传感器触发的盖子。当下雨或下雪时，盖子会盖住“干”桶，让材料进入“湿”桶。在干燥的天气里，盖子会盖住湿桶，让材料进入干燥的水桶。

回到实验室，研究人员在显微镜下手工计数塑料颗粒，使用鲜艳的颜色和不自然的纹理等视觉线索将它们与灰尘和有机材料区分开来。该研究小组使用一种名为傅立叶变换红外光谱的过程独立估计了微塑料的数量，该过程测量了样品如何吸收和发射红外光，以区分塑料和其他材料。他们捕获的颗粒和纤维来自地毯、油漆、化妆品、野营用具等。但最大的贡献来自服装。衣服在洗涤和烘干时，以及在日常使用过程中，都会脱落超细纤维。

科学家们几乎在他们收集的每个样本中都发现了微塑料。总体而言，4%的可识别尘埃颗粒是塑料。布拉尼和她的同事们“立即意识到我们所看到的东西的严重性，”她说。“那是一个完全震惊的时刻。”

通过分析国家公园和荒野地区的天气模式和灰尘积累，研究小组可以观察到来自附近城市的污染的影响-并可以更好地理解将合成材料带到地球各地的“塑料循环”，就像“灰尘循环”输送灰尘一样。风暴期间落到地面的微塑料往往更大，当风从人口稠密的地区吹进来时，它们就会到达。这一观察表明，“湿的”塑料起源于附近的城市，更大的塑料从大气中掉出来，离它们排放的地方更近。另一方面，在干燥条件下坠落的微塑料较小，但数量较多。它们还与大气中较高的气流相对应，这表明这些塑料已经经过了很长的距离。

艾伦说，这项新的研究对以前在偏远地区进行的微塑料研究进行了“相当大的扩展”，其中包括他和他的妻子迪妮·艾伦(Deonie Allen)去年在斯特拉斯克莱德大学(University Of Strathclyde)发表的一篇论文，该论文发表在“自然地球科学”(Nature Geoscience)上。他补充说：“他们做得很好，特别是计算出了它从哪里来，以及它可以行驶的距离。”没有参与布拉尼项目的迪妮·艾伦(Deonie Allen)表示，干湿微塑料的分离代表着在理解大气条件如何影响这些颗粒的飞行路线方面取得了重要进展。

对于布拉尼和其他人来说，未来的研究将集中在揭示微塑料进入大气的方式。她说：“我们才刚刚开始真正触及大气层中的物质以及它是如何移动的表面。”