如今，人們?cè)絹碓疥P(guān)注全球空氣污染情況。空氣中飄浮著大量的微型塑料顆粒，它們跨越七大洲、四大洋，飄蕩在地球上方。未來這一環(huán)境問題可能會(huì)變得更加嚴(yán)重，并可能對(duì)人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

在全球大氣循環(huán)、運(yùn)輸?shù)倪^顆粒機(jī)程中，污染物顆粒也隨之不停地移動(dòng)、擴(kuò)散，并在不同的位置沉積。沒有任何地方可以免受污染。當(dāng)前已經(jīng)有一些計(jì)算機(jī)模型揭示了這些微型塑料顆粒是如何在全球范圍內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送的，以及哪些地區(qū)可能是微型塑料顆粒含顆粒機(jī)量最高的熱點(diǎn)地區(qū)。

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但是這些計(jì)算機(jī)模型都假定這些塑料顆粒是球形的，無視了有很多微型塑料顆粒遠(yuǎn)非球形，甚至呈現(xiàn)出細(xì)長條的形狀，有的甚至達(dá)到100微米長、僅2微米寬的細(xì)顆粒機(jī)繩形狀。但微型塑料顆粒的形狀可能極大地影響它們?cè)诖髿庵械倪\(yùn)動(dòng)軌跡。

最新發(fā)表在《自然-地球科學(xué)》雜志的一項(xiàng)研究認(rèn)為，估計(jì)微型塑料顆粒在大氣中的移動(dòng)和沉積時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮它們不同的形狀，才能更好地模擬它們顆粒機(jī)真實(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

美國康奈爾大學(xué)一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)模型，其中有兩種形狀的微型塑料顆粒，一種是球形的，另一種是細(xì)長條形的，這個(gè)模型被他們用來研究不同形狀及尺寸的微型塑料顆粒在大氣中的運(yùn)輸和沉積行為。

結(jié)果發(fā)顆粒機(jī)現(xiàn)，在體積相同的情況下，細(xì)長條形的微塑料顆粒比球形的微塑料顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)粒徑要小得多，沉降率要低得多。也就是說，細(xì)長條形的微塑料顆粒在大氣中留存的時(shí)間更久，移動(dòng)距離也更遠(yuǎn)。

該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，由于采樣收集顆粒機(jī)到的微型塑料顆粒除了形狀不同，厚度也存在不同，同樣是細(xì)長條形的顆粒，有的很薄，有的很厚，所以如果再把塑料顆粒的厚度考慮進(jìn)去，他們估計(jì)細(xì)長條形的塑料顆粒在大氣中的停留時(shí)間會(huì)比球形的塑料顆粒增加4.5倍，顆粒機(jī)那么相應(yīng)地，移動(dòng)距離也會(huì)遠(yuǎn)得多。

大氣中的微型塑料顆粒問題可能會(huì)變得越來越嚴(yán)重。由于我們?nèi)狈τ行У姆椒▉硖幚硭芰侠?，而塑料垃圾在較長一段時(shí)間后，會(huì)分解成微小的顆粒，進(jìn)入土壤、水體或大氣循環(huán)中。未來可能顆粒機(jī)會(huì)有更多的微塑料進(jìn)入我們所生活的環(huán)境，進(jìn)入大氣，將這一問題變得越來越復(fù)雜。

此前已有研究指出，海洋已經(jīng)成為微型塑料顆粒污染的重災(zāi)區(qū)，從近海區(qū)域到人跡罕至的大洋，從赤道到兩極地區(qū)，從海洋的表層到海底的大陸顆粒機(jī)架，從海里的動(dòng)物到海里的植物，全都檢出了微型塑料顆粒?？梢哉f，塑料污染已經(jīng)遍布了整個(gè)海洋系統(tǒng)。

而關(guān)于微型塑料顆粒的全球移動(dòng)模式和過程的研究才剛剛開始，希望未來會(huì)有更多研究成果幫助我們解決這一問題。

參考顆粒機(jī)文獻(xiàn)

[1]https://www.nature.com/articles/s41561-023-01264-6

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本文為科普中國-星空計(jì)劃作品

出品｜中國科協(xié)科普部

監(jiān)制｜中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、顆粒機(jī)北京中科星河文化傳媒有限公司

作者丨曾心月 科普創(chuàng)作者

審核丨劉路 華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師