中新網(wǎng)北京1月8日電 (記者 孫自法)精準(zhǔn)量化地球大氣中廣泛存在的微塑料“微塑料”(尺寸小于5毫米),對開展氣候環(huán)境與健康效應(yīng)評估至關(guān)重要,中國因此廣受關(guān)注。團隊
研究實現(xiàn)多個國際首次
記者1月8日從中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所獲悉,實現(xiàn)該所空氣凈化新技術(shù)團隊聯(lián)合中外合作伙伴,大氣最新研究開發(fā)出一種半自動顯微分析方法,精準(zhǔn)境健究在國際上首次實現(xiàn)對環(huán)境樣品中尺寸小至200納米的量化力環(huán)塑料顆粒進行有效定量。相關(guān)研究成果論文已在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進展》發(fā)表。新方
論文第一作者、法助中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所胡塔峰副研究員表示,康評這次研究開發(fā)的估研新方法基于計算機控制的掃描電子顯微技術(shù),通過逐顆粒定位并測量其粒徑、微塑料形貌與元素組成等微觀理化參數(shù),中國系統(tǒng)揭示出西安、團隊廣州市大氣氣溶膠、實現(xiàn)降水(雨、雪)、降塵和揚塵中微塑料與納米塑料(尺寸小于1微米)的豐度,首次實現(xiàn)了城市大氣微/納塑料量化研究。
城市大氣微塑料和納米塑料豐度、通量與組成示意圖。中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所 供圖本項研究發(fā)現(xiàn),道路揚塵與降雨過程主導(dǎo)著大氣塑料的跨介質(zhì)傳輸,并觀測到微/納塑料在大氣中與礦物塵、黑碳等顆粒物發(fā)生異質(zhì)混合。這一首次發(fā)現(xiàn)的大氣異質(zhì)混合現(xiàn)象,也為深入探究微/納塑料的健康風(fēng)險與氣候效應(yīng)拓展了新思路。
從微米推進至納米尺度
中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所介紹說,“微塑料”概念自2004年被提出后,微塑料及更小的納米塑料已被多項研究發(fā)現(xiàn)廣泛存在于各類環(huán)境介質(zhì)(水、土壤、空氣及生物等)中,它們通過物理與化學(xué)的復(fù)合作用,對生物個體及生態(tài)系統(tǒng)的多個層級構(gòu)成潛在且長期的威脅。
近年來,極地、高山等偏遠地區(qū)的觀測證據(jù)進一步揭示,大氣傳輸成為微塑料全球循環(huán)的關(guān)鍵通道。同時,微米及納米級塑料顆??山?jīng)呼吸道進入肺部及血液,是除攝食外另一重要的人體暴露并影響健康的途徑。
傳統(tǒng)分析方法依賴顯微鏡下對塑料形狀、顏色和透明度的人工識別,難以實現(xiàn)對環(huán)境樣品中微米級塑料的定量,更無法精準(zhǔn)識別納米級塑料,成為該領(lǐng)域研究的瓶頸。作為一種可通過大氣通道快速擴散至全球的新型污染物,盡管學(xué)術(shù)界日益關(guān)注微/納塑料在大氣中的存量、傳輸、轉(zhuǎn)化及歸趨,但受限于定量方法的缺乏,其在大氣中傳輸演化及其氣候環(huán)境與健康效應(yīng)難以準(zhǔn)確評估。
城市大氣環(huán)境樣品中塑料顆粒的異質(zhì)聚集相關(guān)示意圖。中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所 供圖為應(yīng)對這一挑戰(zhàn),中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所空氣凈化新技術(shù)團隊與合作伙伴通過方法學(xué)創(chuàng)新,將大氣塑料研究的空間分辨率從微米推進至納米尺度,為量化微/納塑料的大氣過程提供有力工具。
同時,基于粒徑分辨的形貌與化學(xué)組成實測數(shù)據(jù),該研究深化了對大氣塑料環(huán)境行為的認知,為評估其對輻射強迫與生態(tài)系統(tǒng)的影響提供直接依據(jù)。(完)