科技行者惊呆!汽车产生的微塑料已经吹到世界各地

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惊呆!汽车产生的微塑料已经吹到世界各地

2020年7月20日 14:07:32 作者:科技行者 科技行者
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汽车行驶过程中,轮胎和刹车会飞出小小的塑料。如今科学家们已经证明,这些小小的废弃颗粒,已经入侵至北极等“原始”环境。

作者:科技行者 来源:科技行者 2020年7月20日 14:07:32

关键字:新葡京客服主管 科学 环境污染

塑料污染正成为生态系统最严重的威胁之一。

当你开车的时候,轮胎和刹车会飞出小小的塑料。随着越来越多的人进入中产阶级,越来越多的车辆行驶在公路上,塑料污染可能为愈发严重。

轮胎与刹车部件中的细小塑料颗粒,会在行驶过程中不断向空中抛洒。汽车轮胎由橡胶制成,但其中也包含合成弹性材料与纤维,以提高胎体稳定性。刹车则是金属与塑料的结合体。每当橡胶接触路面或踩下刹车时,这些材料的小碎片就会因摩擦而破碎,最终落入排水沟当中。随着雨水的冲刷或者自然风力的吹动,它们最终将汇入海洋或大气。

根据发表在《自然通讯(Nature Communications)》期刊上的一篇论文,研究人员们模拟了汽车上的微小塑料颗粒如何从人口密集区扩散至自然环境。

这些小小的颗粒从欧洲、亚洲及美洲的城市中倾泻而出,并在北极、格陵兰及全球海洋中沉降下来。研究人员们发现,这些微小颗粒的平均寿命近一个月。根据计算模型,他们发现每年有52000吨的微粒最终落入海中,而有20000吨微粒最终落户于极地冰雪区域。

通过将轮胎与制动器磨损数据,与现有污染物在大气中的迁移率计算方法相结合,科学家们已经拿出更加充分的证据,证明塑料微粒拥有极为惊人的扩散规模。挪威航空研究所高级研究员、这篇新论文的第一作者Nikolaos Evangeliou表示,“颗粒越细小,上升的高度就越夸张,扩散的范围也就更大,它们能够在有利的气象条件下轻松到达更偏远的区域。相反,较大的颗粒,往往越重,通常会沉积在来源附近。”

过去几年里,不少野外探索活动开始在与人类活动相距甚远的区域发现塑料微粒——包括法国比利牛斯山脉顶端、北极、美国西部国家公园保护区等纯原始地区。Alfred Wegener极地与海洋研究所海洋生态学家Melanie Bergmann(并未参与此项研究工作)指出,“总体来讲,这是一项非常重要的研究,证明塑料微粒确实会随着大气活动被传播至海洋及北极等偏远区域。”

Bergmann还在去年的现场研究中发现,欧洲产生的不少塑料微粒被一路吹送到了北极。更夸张的是,她在一升雪中发现了14000个塑料颗粒。她表示,这项最新研究“有助于解释为什么我们在北极冰雪及北冰洋的样本中总会发现大量塑料微粒物质。事实上,北极冰层深处每千克沉积物中仍含有13000个塑料微粒。”

但这项最新研究主要基于大气模型,而非现场调查,因此她表示“我们还需要通过更多的经验数据与实验验证这项结论,并尝试理解其中的潜在过程。更重要的是,需要研究冰雪中的有色塑料微粒是否会降低阳光的反射率,进而增强全球的整体变暖趋势。

▲ 图:雄伟而华丽的冰川。美丽的自然景观正面临严峻威胁——随着气候的变化,冰川正随时间流逝而逐渐萎缩。

反射率变化已经在北极地区成为严重问题。由于冰是白色的,因此能够比普通陆地反射更多日照能量。而目前,北极变暖速度达到地球其他区域两倍的一项主要原因,就是冰雪正因全球变暖而逐渐消退,暴露出更多水域或陆地区域,这将以正反馈形式持续增加北极变暖的速度。如今,科学家们开始意识到,北极区域充斥着大量来自欧洲的塑料颗粒。根据此次研究对塑料微粒传播路径的精确建模,他们担心这些合成颗粒会导致冰雪变黑,进一步加速融化过程。

Evangeliou指出,“我们觉得这种可能性确实存在。我们目前正在进行模拟,希望验证论文中提出的塑料微粒影响气候变化的猜测。

这些小颗粒之所以易于传播,主要归功于塑料这种材质本身的魅力或者说弊端——塑料材质既轻便又坚韧。汽车轮胎与制动器对耐用性有着很高的要求,因此相关材料的化学成分意味着颗粒在脱落之后将永远不会消失,只能慢慢降解。

根据科学家们对大气活动趋势的分析,这些塑料微粒的快速扩散似乎也在情理之中。每年6月,撒哈拉沙漠都会吹起一年一度的狂风,卷起的沙砾碎屑遮天蔽日,横穿整个大西洋,并飘洒向美国南部。犹他州大学环境科学家Janice Brahney表示,“沙尘主要是矿物材质,密度要比塑料大得多。”(她在自己的研究中也发现了塑料微粒从空中降下的问题,但她并未亲自参与到上述项目当中)。一部分生物甚至会利用这样的气候条件,例如蜘蛛就会抛出蛛丝,将其洒向空中,并以类似于热气球的形式漂浮数百英里。

但塑料微粒的情况更为复杂,因为其具体形状多种多样。蜘蛛丝这样的超细纤维甚至能够在空气中悬停,但来自轮胎与制动器的塑料颗粒绝不会这么“老实”。Brahney指出,“由于不符合理想球体的物理特性,我们很难理解塑料微粒的漂浮状态。

根据密度的不同,不同各类的塑料微粒也会表现出不同的扩散趋势。后续论文的作者肯定会关注这种传播模式中的复杂因素:越小的颗粒,传播距离就越远。假设两条微纤维的形状相同,但重量不同;或者说重量相同,但形状不同,会对传播情况造成怎样的影响?

即使沉降在地面上,轮胎与制动器的塑料微粒最终也会进入排水沟并最终流入大海。去年,科学家们计算出,旧金山湾区周边人口密集城市每年向该水域入投进7万亿个塑料微粒。这些小颗粒从轮胎及制动器上脱落之后,会随着雨水被一股脑冲进大海。

科学家们还总结出新的相关问题:这种极为隐蔽的新型污染,会对生态系统乃至人类健康产生怎样的影响?塑料微粒肯定已经小到能够进入我们的肺部深处,并在那里渗出其化学成分。至少在海洋环境中,科学家们已经证明,塑料微粒足以积聚细菌与病毒——我们需要确定它们在空气中漂浮时是否也能成为细菌与病毒的良好载体。

Brahney指出,“人们总是向我提出这个问题。我不是医生,所以我很难回答。但我更关心的是:人体是如何摄取这些微粒的?”最小的塑料微粒能不能穿过肠壁并进入其他器官?微粒能在肺部驻留多长时间?这些都是科学家们希望着手解决的难题。

虽然我们还没法马上回答这些问题,但汽车数量的增长却一刻不停。高盛发布的一份最新报告估计,到2025年,随着人均收入的持续提升,新兴市场的新车销量将达到其他国家的两倍以上。另外,新冠疫情的肆虐也会加剧这种趋势——人们由于担心感染COVID-19而尽量避免乘坐公共交通工具。汽车多,制动器就多,塑料微粒只会更多。情况的恶化将只是时间问题。

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