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大氣微塑料研究進(jìn)展*

2021-08-25 12:16:12羅犀張玉蘭康世昌高壇光
自然雜志 2021年4期
關(guān)鍵詞:塑料大氣纖維

羅犀,張玉蘭,康世昌,高壇光

①中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院 冰凍圈科學(xué)國家重點實驗室,蘭州 730000;②中國科學(xué)院大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049;③蘭州大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院,西部環(huán)境教育部重點實驗室,蘭州 730000

微塑料通常是指粒徑<5 mm的塑料顆粒、纖維、薄膜和碎片等,因其尺寸小、分布廣、難以用常規(guī)手段檢測和具有不同于大塊塑料的毒理學(xué)性質(zhì)等而成為被高度關(guān)注的新型環(huán)境污染物[1-3]。隨著對微塑料研究的不斷推進(jìn),研究者提出了納米塑料的概念。微塑料和納米塑料界限主要體現(xiàn)在尺寸大小上,但其分界尺寸尚未完全統(tǒng)一。在實際研究中,微塑料最小尺寸通常與采樣儀器和檢測儀器的精度相關(guān)。常用的分類是1~100 nm為納米塑料,100 nm~5 mm為微塑料[4-5]。Hartmann等[6]以國際標(biāo)準(zhǔn)單位為基礎(chǔ),提出1~1 000 nm為納米塑料、1~1 000 μm為微塑料、1~10 mm為中尺寸塑料、大于1 cm為宏觀塑料的分類方法。微塑料分為大塊塑料在環(huán)境中破裂后形成的次級微塑料和化妝品、清潔產(chǎn)品以及工業(yè)磨料等直接釋放的初級微塑料[7-9]。

在國內(nèi)外微塑料的研究中,有關(guān)水體[10-15]、沉積物[16-20]、生物體[21-22]中的微塑料及其對生物的毒理學(xué)效應(yīng)[23]的研究居多,而相比之下,大氣微塑料研究開展的時間晚,最近幾年才在中國出現(xiàn)[24-25]。Can-Guven[26]通過文獻(xiàn)分析微塑料的研究現(xiàn)狀,結(jié)果顯示在2006—2014年期間,相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量增加緩慢,但從2014年開始,文獻(xiàn)數(shù)量快速增加。然而,在1 872篇文獻(xiàn)中,只有19篇與大氣微塑料相關(guān),其中關(guān)于大氣微塑料的第一項研究發(fā)表于2015年[27]。

大氣是多種懸浮物質(zhì)在區(qū)域和全球傳輸?shù)闹匾緩?,大氣運動包括小區(qū)域?qū)α鬟\動、大區(qū)域的季風(fēng)運動、三圈環(huán)流和全球尺度的行星風(fēng)系[5,28]。最近的研究表明,大氣中的微塑料可以通過大氣傳輸并沉積到遠(yuǎn)洋、偏遠(yuǎn)山區(qū)、冰川和北極積雪等人跡罕至的區(qū)域[9,29-30]。大氣傳輸改變了微塑料在全球海陸環(huán)境中的通量,是微塑料研究的重要方向。最新研究提出,由于微塑料密度小,懸浮于海水表層,容易進(jìn)入洋面大氣,說明大氣微塑料可作為海洋微塑料的匯[31]?,F(xiàn)在對大氣微塑料的研究主要集中在大氣沉降物上,通過收集沉降在采樣儀器上的沉降物或街道灰塵進(jìn)行研究。這種研究缺乏從全球的角度來認(rèn)識大氣傳輸對微塑料遷移的影響,而微塑料污染已經(jīng)成為全球問題。全球已經(jīng)開展大氣微塑料研究的國家和地區(qū)并不多,且分布極不平衡,陸地研究區(qū)主要集中在亞洲、歐洲、北美,而洋面大氣只對西太平洋、東印度洋和北大西洋有所研究(圖1)。開展全球大氣微塑料研究和建立采樣檢測規(guī)范是未來大氣微塑料污染研究的迫切要求。鑒于此,本文基于Web of Science數(shù)據(jù)庫,通過系統(tǒng)的文獻(xiàn)檢索與分析,以期闡明大氣微塑料現(xiàn)狀特征以及來源遷移過程,進(jìn)而評估其對人類的潛在毒理效應(yīng)。該研究可進(jìn)一步提高對大氣微塑料全球傳輸及其影響的認(rèn)識。

圖1 大氣微塑料研究區(qū)分布圖

1 大氣微塑料的特征

1.1 尺寸

已有的研究結(jié)果顯示,大氣微塑料尺寸跨度大,但大量微塑料尺寸集中在比較窄的區(qū)域[32]。如果將微塑料尺寸分為<0.5 mm、0.5~1 mm、>1 mm三個區(qū)間,可以發(fā)現(xiàn):在絕大多數(shù)研究中,<0.5 mm尺寸微塑料數(shù)量最多,占比達(dá)50%以上,甚至超過90%;在個別研究中,<0.5 mm的微塑料占比雖少,但也超過20%。0.5~1 mm的微塑料占比在不同研究區(qū)中變化最小,基本穩(wěn)定在20%左右;而>1 mm的微塑料占比波動大,在個別研究中占比約50%。從總體上看,>1 mm占比較?。▓D2a)。Zhou等[25]在對中國濱海城市大氣微塑料粒級范圍進(jìn)行研究時發(fā)現(xiàn),<0.5 mm的微塑料顆粒占整個樣品的70%以上。Allen等[30]在對法國比利牛斯山脈大氣微塑料的研究中發(fā)現(xiàn):尺寸<25 μm的碎片微塑料數(shù)量占據(jù)了整個碎片微塑料的53%,尺寸25~50 μm占32%;相似地,尺寸在<300 μm區(qū)間的纖維微塑料占整個纖維微塑料的48%。Abbasi等[33]對伊朗阿薩魯耶灰塵中大氣微塑料進(jìn)行了研究,其中<500 μm的微塑料顆粒占比96%,樣品尺寸集中在小尺寸區(qū)間。大氣微塑料在不同的環(huán)境中,其尺寸分布與它們在空氣中的密度和浮力有關(guān),較大的顆粒傾向于更快地沉積。

1.2 顏色

顏色是微塑料很重要的視覺特征。大氣微塑料顏色多樣,包括黑色、白色、透明、灰色、紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、褐色和粉紅色,其中黑/灰、白/透、紅/粉、藍(lán)/綠最為常見(圖2b)。顏色特征有時會提示微塑料的起源和環(huán)境暴露程度,特別是受光降解影響的顆粒物[34-35]。微塑料顏色的識別依賴所使用的分析手段和進(jìn)行顏色判定的研究者。顏色是研究者的一種感知,存在主觀偏差,特別是在顏色相似的情況下。Abbasi等[33]在對伊朗阿薩魯耶街道灰塵的研究中,按黑色/灰色、白色/透明、藍(lán)色/綠色、紅色/粉色、黃色/橘色對顏色進(jìn)行分類,將相似顏色歸為一組。不同顏色大氣微塑料豐度隨地點和人類活動類型的變化而變化[4]。如Abbasi等[33]發(fā)現(xiàn)伊朗阿薩魯耶工業(yè)區(qū)黑色微塑料所占比例高于城區(qū)。Matsuguma等[18]發(fā)現(xiàn)白色微塑料顆粒的豐度,可能會因為預(yù)處理過程中使用H2O2溶液消解,導(dǎo)致顆粒物漂白而增加。然而,Nuelle等[36]認(rèn)為,消解使用的H2O2溶液濃度低,因而不會對樣品顆粒性質(zhì)產(chǎn)生影響。將顏色作為一個指標(biāo)是有意義的,有助于在樣品制備過程中識別其潛在來源和潛在污染物。特別是顏色較艷的微塑料更易被生物吞食,其對生物的毒理學(xué)效應(yīng)需倍加關(guān)注[6]。同時,由于較艷的顏色更容易被發(fā)現(xiàn),顏色信息會出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致黑色、白色、透明或半透明樣品數(shù)量被低估。還有,預(yù)處理過程中所用試劑對樣品性質(zhì)的影響,以及如何規(guī)范試劑的使用,還需要進(jìn)一步研究。

1.3 形狀

微塑料形狀常分為纖維(f i b e r)、碎片(fragment)、顆粒(granule)、薄膜(film)、泡沫(foam/ pellet/ spherule)和微珠(microbead)(表1)。Dris等[27]在以巴黎為例研究市區(qū)微塑料污染時,發(fā)現(xiàn)纖維占絕大多數(shù);Cai等[37]在對中國東莞大氣微塑料的研究中也發(fā)現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。Liu等[38]研究上海的大氣微塑料時,發(fā)現(xiàn)纖維占比67%。Zhou等[25]發(fā)現(xiàn)中國濱海城市煙臺的大氣微塑料中,纖維占比95%。Liu等[39]從長江口出發(fā)經(jīng)東海、琉球群島最后到達(dá)馬里亞納群島收集巡航線大氣微塑料樣品,發(fā)現(xiàn)在不同區(qū)域(近岸海域、遠(yuǎn)洋、開闊大洋)和時間(白天、黑夜)纖維都占主導(dǎo),分別為58%、42%、50%、68%、57%。纖維在大多數(shù)對大氣微塑料的研究中占主導(dǎo)地位,但并非絕對。如Allen等[30]在對法國比利牛斯山脈大氣微塑料的研究中發(fā)現(xiàn),碎片占比遠(yuǎn)大于纖維和薄膜。Klein等[40]在對德國漢堡大氣微塑料的研究中發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果,碎片微塑料占比達(dá)到95%。Abbasi等[33]在分析伊朗阿薩魯耶街道灰塵樣品時,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)街道灰塵樣品以泡沫和薄膜狀為主??傮w上,纖維和碎片是微塑料最常見的形狀(圖2c)。

纖維豐度較高的原因可能是纖維的質(zhì)量與表面積之比較小,這使得它更容易因風(fēng)的作用而重新懸浮[4]。微塑料形狀也與采樣地區(qū)的發(fā)展模式有關(guān)。Abbasi等[33]的研究結(jié)果顯示,工業(yè)區(qū)碎片、薄膜和顆粒偏多,而市區(qū)以纖維為主。Allen等[30]在對比利牛斯山脈的研究中,發(fā)現(xiàn)其中碎片豐度遠(yuǎn)大于其他形狀的豐度,并結(jié)合后向軌跡溯源結(jié)果,推測研究區(qū)微塑料可能來自人口稠密的工業(yè)區(qū)。微塑料形狀可以指示其來源,也可以粗略指示其聚合物種類。如纖維形狀的微塑料主要來自紡織品和漁具,碎片可能來自易于二次分解的大塊塑料制品,薄膜主要來源于農(nóng)用薄膜和塑料袋,而化妝品中添加的微珠則是泡沫和微珠的主要來源。

1.4 聚合物種類

聚合物有天然聚合物和合成聚合物。關(guān)于是否將含有天然聚合物的顆粒歸于微塑料中仍存在爭議。Nanna等[6]提出,將硫化天然橡膠和再生纖維素等重度改性天然聚合物歸為微塑料范疇,而僅經(jīng)過染色等輕度改性的天然聚合物不歸于微塑料范疇,如成分為纖維素的染色棉麻。大氣微塑料天然聚合物包括纖維素、人造絲(RY),而常見的合成聚合物類型包括聚酯(PES)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、醇酸樹脂(ALK)、聚N-甲基丙烯酰胺(PAA/PMA)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、乙烯丙烯共聚物(PEP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯(PUR)、聚丙烯酸酯(PAK)、聚醋酸乙烯酯(PVS)、乙烯丙烯共聚物(EPC)、苯乙烯/丁二烯橡膠共聚物(SBR)、乙烯/丙烯/二烯橡膠共聚物(EPDM)、聚碳酸酯(PC)、環(huán)氧樹脂(EP)、聚乙烯-聚丙烯(PE-PP)、苯氧基樹脂(Phe)、聚乙烯醋酸酯(PVA)、苯氧基樹脂(PR)、聚丙烯腈-丙烯酸(PAN-AA)、聚乙烯-乙酸乙烯酯(PEVA)、聚對苯醚砜(PPES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚乳酸(PLA)、聚二甲硅氧烷(PDMS)、丁腈橡膠(NBR)、聚酰亞胺(PI)、乙烯醋酸共聚物(EVAC)、 聚四氟乙烯(PTFE)、聚醋酸乙烯氯乙烯、聚合石油樹脂和聚已酸內(nèi)酯等(表1)。微塑料聚合物種類多,且不同研究區(qū)差別大,尺寸、形狀和顏色沒有顯著規(guī)律(圖2d)。Liu等[41]在研究上海懸浮大氣微塑料時,發(fā)現(xiàn)聚合物種類以PA、PE、PET和PP為主。Liu等[42]對中國城市室內(nèi)大氣微塑料的研究發(fā)現(xiàn),PES為其主要聚合物類型;Vianello等[43]在使用人體模特研究室內(nèi)大氣微塑料對人類的毒理學(xué)效應(yīng)時,也發(fā)現(xiàn)PES為室內(nèi)大氣微塑料主要聚合物類型。Dris等[44]的研究中PP為主要聚合物類型。地毯和家具等室內(nèi)陳設(shè)多為PP和PES材質(zhì),推測研究出現(xiàn)差異的原因可能為居住者選擇不同生活方式的結(jié)果[4]。Mbachu等[4]綜述大氣微塑料聚合物種類時發(fā)現(xiàn),PA、PP、PES(有時歸類為PET)、PE和PUR為相對豐度最大的聚合物,而生產(chǎn)最多的聚合物類型為PP(19.3%)、LDPE(17.5%)、HDPE(12.3%)、PVC(10.2%)、PUR(7.7%)、PET(7.4%)和PS(6.6%),說明大氣微塑料相對豐度與塑料產(chǎn)量具有一定的匹配度。還有一些樣品中檢測出蛋白質(zhì)的存在,如Liu等[42]對室內(nèi)灰塵中可能存在的微塑料鑒定結(jié)果顯示,蛋白質(zhì)占比24.76%,但在表1中未作為聚合物列出[45]。

表1 大氣微塑料尺寸、顏色、形狀、聚合物類型和豐度

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

圖2 大氣微塑料尺寸(a)、顏色(b)、形狀(c)及聚合物類型(d)所占比例

1.5 豐度表征及時空分布

大多數(shù)研究采用通量單位表征大氣微塑料的沉積和遷移。大氣微塑料豐度表征有基于數(shù)量的表征(如:個/(m2·d))和基于質(zhì)量的表征(如:μg/(m2·d))兩種方式[29]。已有的研究根據(jù)研究目的、采樣和分析方法等差異采用不同單位表征大氣微塑料的豐度[33,42,46],而且兩種表征方式可以相互轉(zhuǎn)換。Liu等[29]估計輸入海洋的全球大氣纖維微塑料總量時,將基于數(shù)量豐度和基于質(zhì)量豐度的表征進(jìn)行轉(zhuǎn)換。大氣微塑料豐度表征與檢測技術(shù)的精度有很大關(guān)系,因為大多數(shù)纖維只由纖維素組成,是非塑料的,將其誤判為微塑料會高估微塑料的濃度。Cai等[37]發(fā)現(xiàn)非纖維微塑料和纖維豐度為175~313個/(m2·d),而微塑料平均豐度為36 ± 7個/(m2·d)。

關(guān)于大氣微塑料時間分布規(guī)律的研究較少且不成熟,沒有發(fā)現(xiàn)一般性規(guī)律。Zhou等[25]在研究中國濱海城市大氣微塑料沉降通量時得出,春季>夏季≈冬季>>秋季。Liu等[39]對西太平洋大氣微塑料進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)西太平洋白天大氣懸浮微塑料豐度大于夜晚。大氣微塑料的空間分布規(guī)律整體呈現(xiàn)室內(nèi)濃度大于室外、陸地大于海洋、城市大于郊區(qū)、低海拔大于高海拔的規(guī)律。其中室內(nèi)與室外濃度差異最為顯著,推測可能是室內(nèi)存在較多微塑料來源和較差的空氣流動。Dris等[44]對比研究室內(nèi)和室外大氣纖維濃度時,發(fā)現(xiàn)室內(nèi)濃度(1~60個/m3)遠(yuǎn)大于室外濃度(0.3~1.5個/m3)。但這種規(guī)律并不絕對,如Klein等[40]在對德國漢堡大氣沉降中微塑料濃度分布規(guī)律的研究中發(fā)現(xiàn),郊區(qū)的濃度大于市區(qū),推測出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是不同類型森林表面性質(zhì)的差別和附近高速公路、農(nóng)業(yè)區(qū)微塑料的直接輸入。Liu等[29]對中國沿海城市、渤海、黃海、東海、南海、東南亞海域以及西太平洋遠(yuǎn)洋進(jìn)行采樣研究,發(fā)現(xiàn)大氣懸浮微塑料濃度呈現(xiàn)陸地>>邊緣海>公海的規(guī)律。Liu等[39]從上海出發(fā),經(jīng)過中國東海、琉球群島到達(dá)馬里亞納群島巡航采集大氣懸浮微塑料時,發(fā)現(xiàn)大氣微塑料豐度呈現(xiàn)近岸海域>>遠(yuǎn)洋≈開闊大洋的空間分布規(guī)律。

2 大氣微塑料的來源及賦存量評估

環(huán)境中的微塑料都來自于人類的生產(chǎn)生活。Liu等[38]的研究表明,紡織品服裝可能是空氣中微塑料的主要來源。研究者通過研究伊朗德黑蘭、阿薩魯耶和布什爾街道揚塵中的微塑料,發(fā)現(xiàn)街道揚塵是城市環(huán)境中微塑料污染潛在的重要來源,需要采取控制措施[33,46,50]。Trainic等[31]在對北大西洋洋面大氣微塑料的研究中提出,PE和PP密度小于海水,其成分造成的微塑料積聚在表層海水中,容易進(jìn)入洋面大氣。這一發(fā)現(xiàn)改變了對大氣和海洋微塑料源匯關(guān)系的認(rèn)識,而在之前的研究中,只認(rèn)識到大氣微塑料對海洋的貢獻(xiàn),卻忽視了海洋微塑料也能成為大氣微塑料的源。Abbasi等[33]研究得出大氣微塑料和大氣粉塵有相同的空氣動力學(xué)性質(zhì)。HYSPLIT(hybrid single-particle Lagrangian integrated trajectory)作為研究大氣污染物傳輸、擴散及豐度最廣泛的模型之一,HYSPLIT4(Version4)常用于追溯大氣微塑料來源[55]。Allen等[30]運用HYSPLIT4模型追溯對大氣微塑料遷移有重要影響的風(fēng)事件(>2 m/s)、雪事件和雨事件,并得出其不同頻率的范圍,分析大氣傳輸對比利牛斯山脈微塑料來源的具體影響。Wang等[56]分析了中國珠江口、中國南海以及東印度洋大氣微塑料的來源,后向軌跡顯示,中國珠江口、中國南海大氣微塑料的主要來源為菲律賓群島,而東印度洋大氣微塑料來源于印度尼西亞群島、南亞次大陸和中南半島。Allen等[30]利用HYSPLIT4模型結(jié)合已有數(shù)據(jù),研究得出微塑料通過大氣傳輸?shù)奖壤K股矫},最大距離為95 km;Wang等[56]利用HYSPLIT4研究得出大氣對微塑料傳輸?shù)木嚯x超過1 000 km。這些說明大氣傳輸是微塑料遷移的重要方式。HYSPLIT4模型是根據(jù)輸入的氣象數(shù)據(jù)溯源,對海洋這種均一下墊面有很好的模擬效果,但其對污染物在復(fù)雜下墊面?zhèn)鬏斶^程的模擬需要優(yōu)化。

大氣是微塑料遠(yuǎn)距離遷移的重要載體,而大氣干濕沉降是增加一個地區(qū)微塑料的重要途徑[27,44]。在Dris等[27]研究巴黎大氣微塑料沉降通量和降水量關(guān)系時,發(fā)現(xiàn)在降水多的時段通量遠(yuǎn)大于降水少的時段。Dris等[45]在研究巴黎大氣中人造纖維的豐度時,進(jìn)行了1年的連續(xù)觀測,將大氣沉降中纖維的濃度與降水量同步匹配,發(fā)現(xiàn)降水多的時段,大氣纖維沉降的濃度相應(yīng)地更高。大氣作為微塑料重要載體之一,其賦存量不能與淡水、海洋等載體相比,但大氣作為淡水和海洋微塑料的重要來源,大氣微塑料的賦存量評估具有重要意義[27]。Liu等[29]在研究全球來源于室內(nèi)的大氣纖維微塑料對海洋的貢獻(xiàn)時,得出沿海國家向大氣中排放的纖維微塑料為7.64~33.76 t(205.0~900.7億個)。Evangeliou等[57]在研究大氣傳輸對偏遠(yuǎn)地區(qū)的微塑料貢獻(xiàn)時,得出道路交通中產(chǎn)生的微塑料通過大氣傳輸?shù)绞澜绱笱蟮牧繛?40 kt/a。Liu等[38]在研究上海懸浮大氣微塑料來源及其風(fēng)險評估時,通過模型估計,全年上海大氣運輸微塑料量為120.7 kg。Dris等[45]根據(jù)收集到的纖維的質(zhì)量和體積進(jìn)行外推,粗略估計出每年巴黎的大氣纖維沉積為3~10 t。

3 大氣微塑料對其他污染物的吸附及其對人類的潛在毒理效應(yīng)

根據(jù)Vianello等[43]的模擬結(jié)果,在室內(nèi)環(huán)境中,人類在24 h內(nèi)可吸入多達(dá)272個微塑料顆粒。Zhang等[54]研究了12個國家的不同年齡段人群通過吸入大氣灰塵而攝入的PET和PC材質(zhì)微塑料的量,得出攝入量從嬰兒到成年人在遞減(圖3)。Dehghani等[46]的研究結(jié)果表明,成年人攝入顆粒物為107~736個/a,而兒童攝入顆粒物為644~3 223個/a,是成年人攝入顆粒物的4倍多。雖然微塑料對生物體特別是人體健康的影響還未完全了解,但不同的研究已經(jīng)暗示了它對人類健康的潛在威脅[4]。大氣微塑料對人體健康的影響主要體現(xiàn)在對呼吸道和肺部的損傷,如誘發(fā)炎癥和呼吸系統(tǒng)受刺激的概率更高,還有其附著污染物的毒害作用。根據(jù)Gasperi等[58]的研究,要討論大氣微塑料對人體健康的影響,首先要明白大氣微塑料可吸入和可呼吸的概念,將能夠進(jìn)入鼻子和口腔并沉積在上呼吸道的大氣微塑料稱為可吸入的,而那些能夠到達(dá)并沉積在肺部的大氣微塑料是可呼吸的。大氣微塑料能否進(jìn)入呼吸系統(tǒng)取決于其本身大小,人體對大氣微塑料的作用分為沉積機制和清除機制。尺寸大的微塑料容易受到呼吸道黏液纖毛的清除,沉積于上呼吸道或暴露于腸胃等消化系統(tǒng)[59]。Warheit等[60]的研究結(jié)果表明,進(jìn)入生物體組織層面的微塑料,其停留的持久性與長度有關(guān),更長的纖維塑料可以避免被清理。Law等[61]將PP、PE和PC纖維放置在人工合成外肺細(xì)胞液中,發(fā)現(xiàn)180 d后幾乎沒有溶解,也沒有表面積變化和特性變化。該體外實驗表明,塑料纖維在生理液體中非常耐受,不能在人體中消解。在具體職業(yè)方面,對尼龍絨工人的研究表明,盡管工人呼吸系統(tǒng)受刺激的概率更高,但沒有證據(jù)表明患癌癥的風(fēng)險會增加[60]。

圖3 不同國家、不同年齡段攝入PET(a)/PC(b)微塑料量[54]

大氣微塑料可能攜帶從周圍環(huán)境吸附的污染物[62]。附著的雜質(zhì)來自兩個方面:一方面,塑料在生產(chǎn)過程中會使用增塑劑、染料等,當(dāng)大塊的塑料因機械磨損或在紫外線作用下破碎而形成微塑料時,其附著物可能會一直殘留在微塑料表面;另一方面,在塑料進(jìn)入環(huán)境時,會吸附環(huán)境有機物和無機物[47]。在城市環(huán)境中,當(dāng)它們與交通廢氣共存時,可能攜帶多環(huán)芳烴和過渡金屬。Abbasi等[50]在對伊朗布什爾的街道揚塵中的微塑料進(jìn)行研究時發(fā)現(xiàn),街道揚塵中的大氣微塑料會吸附車輛尾氣排放的重金屬(Cu、Zn、Sb、Hg、Pb、Mo)。Li等[47]在研究北京的大氣纖維時,采集的樣品中有石棉、硫酸鈣和重金屬等無機物組成的纖維,以及以C、O、P為主要組成元素的有機物和微塑料兩類有機纖維,這表明在大氣環(huán)境中的微塑料可能吸附環(huán)境中的物質(zhì)。相關(guān)污染物在生物體內(nèi)解吸可能會導(dǎo)致原始遺傳毒性等后果,隨后可能會出現(xiàn)肺損傷,而纖維微塑料吸附的多環(huán)芳烴代謝后,可能會出現(xiàn)穩(wěn)定或不穩(wěn)定的DNA損傷[64]。

4 結(jié)論與展望

大氣微塑料因?qū)Q蟆⒌瓣懙丨h(huán)境微塑料源匯有重要影響,近年來已經(jīng)成為研究熱點。本文從大氣微塑料的物理化學(xué)性質(zhì)、潛在來源、遷移過程及其對人類的毒理學(xué)效應(yīng)方面展開系統(tǒng)的綜述。大氣微塑料主要產(chǎn)生于室內(nèi),然后通過大氣環(huán)流進(jìn)行遷移。在研究過程中,研究者通常使用HYSPLIT4模型對研究區(qū)大氣微塑料進(jìn)行溯源,這種溯源方式實際上是對大氣微塑料遷移過程的一種初步探究。兒童以大氣為介質(zhì)吸入/攝入的微塑料顆粒遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于成年人。雖然微塑料對人體健康的影響還未完全了解,但其具有負(fù)面影響是不容置疑的,其中也包括微塑料吸附的污染物所產(chǎn)生的毒害。目前對大氣微塑料的研究主要集中在其物理化學(xué)性質(zhì)的表征,研究區(qū)多為小尺度區(qū)域,加上還未建立成熟的采樣、預(yù)處理及表征的規(guī)范,大氣微塑料的全球性研究還很缺乏,這是應(yīng)對微塑料這一全球問題需要迫切解決的。

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纖維的無限可能
腹部纖維型纖維肉瘤CT表現(xiàn)2例
塑料也高級
Coco薇(2016年8期)2016-10-09 16:58:11
大氣古樸揮灑自如
大氣、水之后,土十條來了
塑料
塑料和聚合物的超聲焊接
大氣的小“壯壯”
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