澳大利亞,新南威爾士州
科學家發現，微觀塑料顆粒在城市空氣污染中占有可觀的比例，輪胎磨損成為主要污染源。
空氣中的塑料污染正吸引越來越多的科學關注，但關于這些顆粒的分布及其如何影響健康，仍有許多未知。萊比錫的新化學分析現首次提供了德國的詳細數據，顯示塑料約占顆粒物的4%。大約三分之二的塑料來自輪胎磨損。
推算結果顯示，萊比錫等城市的人們每天從空氣中吸入約2.1微克塑料，這一水平與心血管疾病死亡風險增加9%，肺癌死亡風險增加13%相關。
萊布尼茨對流層研究所（TROPOS）和奧爾登堡卡爾·馮·奧西茨基大學的研究人員在《傳播地球與環境》期刊上報告，他們的發現凸顯了全球應對塑料污染的緊迫性，以及更多區域性空氣質量及其健康影響的研究。
空氣中的塑料仍然被低估
近年來，科學家們對空氣中的塑料顆粒越來越感興趣，因為它們甚至在極地和高山等偏遠地區也被發現。這些顆粒可能干擾生態過程，也可能影響人類健康。可能的來源包括輪胎磨損、剎車磨損、紡織纖維、灰塵和城市表面。通過河流大量進入海洋的塑料，也可能通過海水噴霧以微塑料和納米塑料的形式回歸大氣。
納米塑料被定義為所有小于1微米的塑料顆粒，而微塑料則定義為直徑在1微米到1毫米之間的所有顆粒。盡管塑料污染明顯在增加，但吸入塑料顆粒的風險仍然重視不夠。
已知的是，吸入的納米塑料可以到達肺部，引發氧化應激或炎癥反應，從而促成呼吸系統疾病。這些顆粒表面還可能攜帶重金屬、多環芳烴（PAHs）及其他物質，使其毒性更高。
對微塑料和納米塑料的有限理解是世界衛生組織（WHO）和歐盟目前都沒有對空氣中塑料顆粒提出建議或限制的原因之一。海洋中的塑料污染現已成為聯合國塑料協議談判的一部分，但空氣中的塑料顆粒在政治辯論中鮮少受到關注。
塑料很難辨認
關于空氣塑料的研究在過去十年中才加速推進。一個挑戰是，“塑料”并不是單一材料，而是一類具有不同化學性質的物質。因此，科學家們依賴多種相互補充的分析方法。
光譜技術可以揭示顆粒結構和表面特性，而基于質量的方法則可以測量總量。非常微小的顆粒，尤其是納米塑料，在復雜的環境樣本中特別難以分析和清晰識別。標準光學方法在納米尺度上對粒子的可靠探測能力有限，且在這些尺寸下確定精確聚合物類型仍然困難。
為應對這些挑戰，熱解氣相色譜質譜（Py-GC-MS）已成為一種重要方法。該方法將樣品快速加熱，將其破碎成更小的碎片（熱解），然后通過氣相色譜分離，再通過質譜鑒定。由于目前尚無檢測不同聚合物的標準，團隊不得不自行制定方法。
研究人員選擇了11種常見類型，包括TWP（輪胎磨損顆粒），如PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PV（聚氯乙烯）、PET（聚對苯二甲酸乙二酯）、PS（聚苯乙烯）、PMMA（聚甲基丙烯酸酯/有機玻璃）、PC（聚碳酸酯）、PA6（聚酰胺6）、MDI-PUR（聚氨酯）。他們使用市售的原始聚合物確定每種材料的分析“指紋”，并將這些指紋與萊比錫的空氣樣本進行比對。
PM10（小于10微米）和PM2.5（小于2.5微米）的顆粒物（PM）樣品使用兩臺大容量采樣器采集，類似于歐洲標準空氣監測站使用的樣品。每個采樣器通過過濾系統每分鐘抽取500升空氣，濾器每24小時更換一次。隨后，這些濾器在實驗室通過熱解氣相色譜和質譜進行分析。測量數據在萊比錫的托爾高爾街科學園區進行了為期兩周（2022年9月1日至14日）采集，該公園是一條主干道，因此是污染熱點。
這項研究是德國首個將分析測量與暴露及健康風險評估結合的、以聚合物分級方式定量空氣中微塑料和納米塑料的項目。
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