微塑料作为一类新型环保问题,近年来日益引起全球关注。
这类尺寸小于5毫米的塑料颗粒已被广泛发现存在于水体、土壤、空气和生物体内,对生态系统和人体健康构成潜在威胁。
然而,长期以来,科学界在精准量化大气中微塑料含量方面面临重大技术瓶颈,严重制约了相关研究的深入开展。
传统的微塑料分析方法主要依赖显微镜下的人工识别,通过观察塑料颗粒的形状、颜色和透明度进行判断。
这种方式不仅效率低下,而且难以实现微米级塑料的精准定量,对于更微小的纳米级塑料更是无能为力。
这一技术瓶颈直接导致学术界对大气微塑料的传输规律、转化过程及其气候环境效应的认识不足,难以为环境评估和健康风险防控提供准确的科学依据。
为突破这一难题,中国科学院地球环境研究所空气净化新技术团队联合国内外合作伙伴,通过方法学创新,开发出基于计算机控制扫描电子显微技术的半自动显微分析方法。
该方法能够对环境样品中的塑料颗粒进行逐颗粒定位,并精确测量其粒径、形貌与元素组成等微观理化参数。
这一突破性进展使得大气塑料研究的空间分辨率从微米级推进至纳米级,首次实现了对尺寸小至200纳米塑料颗粒的有效定量。
研究团队以西安、广州两座城市为研究对象,系统分析了大气气溶胶、降水、降尘和扬尘中的微塑料与纳米塑料丰度。
研究发现,道路扬尘与降雨过程是主导大气塑料跨介质传输的关键因素。
更为重要的是,研究首次观测到微塑料与纳米塑料在大气中与矿物尘、黑碳等颗粒物发生异质混合现象。
这一发现揭示了大气塑料的复杂行为特征,为深入探究微塑料的健康风险与气候效应提供了新的研究思路。
从健康影响角度看,微米及纳米级塑料颗粒可通过呼吸道进入肺部和血液系统,成为继摄食外另一重要的人体暴露途径。
极地、高山等偏远地区的观测证据表明,大气传输已成为微塑料全球循环的关键通道,这意味着微塑料污染已具有全球性特征。
精准量化大气中的微塑料含量,对于开展气候环境与健康效应评估至关重要。
该研究成果已在国际权威学术期刊《科学进展》发表,标志着中国在大气微塑料定量分析领域取得国际领先地位。
基于粒径分辨的形貌与化学组成实测数据,该研究深化了对大气塑料环保行为的认知,为评估其对辐射强迫与生态系统的影响提供了直接科学依据。
从微米到纳米的尺度推进,看似是实验室技术的一小步,实则是环境治理与公共健康评估的一大步。
把“看不清”的污染物变为“测得准”的数据,才能把风险讨论从推测带向证据。
随着监测体系与机制研究不断完善,大气微/纳塑料这一新型污染议题有望在科学量化的基础上形成更有效的治理路径,为守护生态环境和人民健康提供更有力的支撑。