如今，人們越來越關註全球空氣汙染情況。空氣中飄浮著大量的微型塑膠顆粒，它們跨越七大洲、四大洋，飄蕩在地球上方。未來這一環境問題可能會變得更加嚴重，並可能對人類健康產生嚴重影響。
在全球大氣迴圈、運輸的過程中，汙染物顆粒也隨之不停地移動、擴散，並在不同的位置沈積。沒有任何地方可以免受汙染。當前已經有一些電腦模型揭示了這些微型塑膠顆粒是如何在全球範圍內進行遠距離輸送的，以及哪些地區可能是微型塑膠顆粒含量最高的熱點地區。
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但是這些電腦模型都假定這些塑膠顆粒是球形的，無視了有很多微型塑膠顆粒遠非球形，甚至呈現出細長條的形狀，有的甚至達到100微米長、僅2微米寬的細繩形狀。但微型塑膠顆粒的形狀可能極大地影響它們在大氣中的運動軌跡。
最新發表在【自然-地球科學】雜誌的一項研究認為，估計微型塑膠顆粒在大氣中的移動和沈積時，應當充分考慮它們不同的形狀，才能更好地模擬它們真實的運動軌跡。
美國康奈爾大學一個團隊開發了一個模型，其中有兩種形狀的微型塑膠顆粒，一種是球形的，另一種是細長條形的，這個模型被他們用來研究不同形狀及尺寸的微型塑膠顆粒在大氣中的運輸和沈積行為。
結果發現，在體積相同的情況下，細長條形 的微塑膠顆粒比球形的微塑膠顆粒的空氣動力學粒徑要小得多，沈降率要低得多。也就是說，細長條形的微塑膠顆粒在大氣中留存的時間更久，移動距離也更遠。
該團隊還發現，由於采樣收集到的微型塑膠顆粒除了形狀不同，厚度也存在不同，同樣是細長條形的顆粒，有的很薄，有的很厚，所以如果再把塑膠顆粒的厚度考慮進去，他們估計細長條形的塑膠顆粒在大氣中的停留時間會比球形的塑膠顆粒增加4.5倍，那麽相應地，移動距離也會遠得多。
大氣中的微型塑膠顆粒問題可能會變得越來越嚴重。由於我們缺乏有效的方法來處理塑膠垃圾，而塑膠垃圾在較長一段時間後，會分解成微小的顆粒，進入土壤、水體或大氣迴圈中。未來可能會有更多的微塑膠進入我們所生活的環境，進入大氣，將這一問題變得越來越復雜。
此前已有研究指出，海洋已經成為微型塑膠顆粒汙染的重災區，從近海區域到人跡罕至的大洋，從赤道到兩極地區，從海洋的表層到海底的大陸棚，從海裏的動物到海裏的植物，全都檢出了微型塑膠顆粒。可以說，塑膠汙染已經遍布了整個海洋系統。
而關於微型塑膠顆粒的全球移動模式和過程的研究才剛剛開始，希望未來會有更多研究成果幫助我們解決這一問題。
參考文獻
[1]https://www.nature.com/articles/s41561-023-01264-6
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本文為科普中國-星空計劃作品
出品｜中國科協科普部
監制｜中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
作者丨曾心月 科普創作者
稽核丨劉路 華東師範大學化學與分子工程學院教授、博士生導師
責編丨鐘艷平 祁媛（實習生）
