中科院地球环境研究所:微纳塑料能精准算清大气里的纳米级塑料颗粒的半自动化系统

我国科研团队最近给微纳塑料大气定量分析搞出了一项新突破。在全球塑料污染治理这个硬骨头都要啃下来的时候,我国科学家在大气环境监测这块给技术难点开了个口子。 中国科学院地球环境研究所牵头的团队,把计算机控制的扫描电子显微技术和智能识别算法凑一块儿,硬是搭建了一个能精准算清大气里纳米级塑料颗粒的半自动化系统。这项发在《科学进展》上的研究,意味着我国在新型污染物监测这方面已经混到了国际第一梯队。 之前搞大气微纳塑料定量研究挺费劲,以前那种全靠肉眼看的显微法,对那种比1微米还小的塑料颗粒根本分不清,更别提系统地去数数量了。这次的新办法特别厉害,能把小到200纳米的塑料碎片都给盯上,还能顺便把它们的形状、元素这些环境行为参数都一并抓出来。 有了这个好手段,研究团队第一次画出来了西安、广州这些典型城市大气里的气溶胶、下雨和落下的灰尘中微纳塑料的数量图谱。数据显示,城里的微纳塑料跑来跑去有一套明显的时间和空间规律。科学家发现,路上扬起的灰和下雨这个过程,就是推着塑料颗粒在天上、地上和水里乱窜的主要动力。 更让人意外的是,科研人员通过高分辨率显微镜,在空气样本里第一次抓到了微纳塑料跟矿物尘、黑碳这些东西混在一起的证据。这说明大气里的塑料污染物很可能靠吸附其他坏东西形成复合载体,把危害给放大了。 从南极的冰川到深海里的沉积物,好多研究都证实了微塑料能借着风跑到全世界去。这些直径在微米到纳米之间的碎片还能通过呼吸直接跑到肺泡甚至血管里,成了继吃下去之后的又一大健康威胁。 可惜之前因为没法精准数清大气里的塑料有多少,科学界一直没办法好好评估它的健康风险。这次的检测精度提升到了纳米级别,就好比给大气观测装上了一台高倍数的显微镜,让我们能第一次从数量上搞清楚纳米塑料在天上的来龙去脉。 这个技术会帮我们在三个方面把道理弄明白:一是弄清楚塑料到底有多大、成分是什么样的,好给做全球排放清单提供数据;二是通过跟踪它们在各个介质间的跑跳过程,揭开城市里的塑料循环机制;三是看看它们跟大气颗粒物怎么互动,评估它们对天气和气候有啥影响。 作为全世界第一个能定量分析大气里纳米塑料的成果,这项研究不光打破了技术封锁,还给我国参与全球治理提供了一把好刀。现在国家要搞生态文明建设,这门兼具方法创新和实际应用的科研成果,正好展示了我们科学家面对新挑战的眼光和实力。 以后靠着这套技术搭起来的监测网,就能为评估风险、管好塑料的一生提供关键数据底子,助力咱们实现人和自然和谐相处的现代化目标。