近日,南方科技大學環境科學與工程學院教授傅宗玫課題組在環境科學領域期刊Environmental Science & Technology發表“Efficient atmospheric transport of microplastics over Asia and adjacent oceans”一文,揭示了大氣輸送是陸地-海洋微塑膠的重要傳輸路徑。
微塑膠一般指尺寸小於5 mm的塑膠顆粒,其化學性質穩定,可在環境中長期存在。環境微塑膠的快速累積已成為當前最緊迫的環境問題之一。該研究發展了一個區域氣象-微塑膠模型(WRF-MP),考慮了尺寸、形態對微塑膠空氣動力性質的影響。研究發現,線狀(纖維)和碎片狀的微塑膠粒子受空氣拖曳力較大,一旦進入大氣可停留較長時間,可在大氣中水准輸送超過1千公里。相對而言,球狀微塑膠粒子在大氣中更容易沉降。研究估算,亞洲及其鄰近海域大氣微塑膠的年排放量分別為31萬噸和6萬噸。
圖1本文估計的大氣微塑膠排放通量,及研究中所用到的大氣微塑膠觀測分佈
該研究進一步指出,從亞洲陸面排放到大氣中的微塑膠有1.4%通過大氣輸送沉降到海洋表面,其餘沉降在陸面。陸地到海洋的淨大氣輸送通量為每年3.9千噸,是前人估算的亞洲河流入海微塑膠輸送通量的兩倍。該研究闡明了尺寸和形狀對微塑膠空氣動力學的影響及對微塑膠大氣輸送的影響,也為區域和全球尺度微塑膠污染的源-匯估算提供了重要參攷。
圖2亞洲及鄰近海域範圍內,陸源及海源微塑膠在近地面大氣中的濃度及大氣沉降通量
傅宗玫課題組研究助理教授龍鑫為論文第一作者,傅宗玫為論文通訊作者,南科大為論文第一單比特。本研究得到了國家自然科學基金、廣東省基礎和應用基礎研究基金和深圳市科技創新委員會的大力支持。計算資源由南方科技大學計算科學與工程中心提供。
論文連結:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c07825