近年来，塑料与微塑料污染已被列入国际议程。
2016年——第二届联合国环境大会（UNEA）将海洋塑料垃圾和微塑料列为与全球气候变化、臭氧耗竭和海洋酸化等并列的重大全球环境问题。
2022年3月，第五届UNEA续会通过了历史性的终止塑料污染决议（第5/14号决议），设立一个政府间谈判委员会（INC），并计划到2024年达成一项具有国际法律约束力的“塑料公约”，以处理塑料从生产和设计到废弃物预防和管理的整个生命周期。塑料公约的行动支柱1“监测与报告”与支柱2“塑料污染防治”都涉及微塑料污染，作为其重要的治理框架之一。
随着科学研究与公众关注的发展演变，微塑料污染逐渐成为世界范围内新兴的问题。微塑料，这些直径小于5毫米的塑料颗粒，已经成为全球性的环境问题。它们不仅在海洋和陆地生态系统中被发现，现在连远离微塑料源的城市、郊区、甚至偏远地区的大气环境、冰川中也检测出这些微小的污染物，它们在大气中长距离迁移。有研究表明，全球每年约有14万吨的道路交通产生的微塑料通过大气沉降至海洋中，成为陆海微塑料污染不可忽视的“源”（ Luo Y et al., 2021)。全球海洋表层海水中的塑料数量＞5.25×个，其中微塑料的质量高达3.5× 吨（Deng et al.，2020)。微塑料的存在，提醒我们塑料污染已经渗透到地球的每一个角落，包括我们赖以生存呼吸的空气，它正以各种各样的方式威胁着生态与人类健康。
本文主要基于发表在《地球—科学评论》（Earth-Science Review）的综述性文章《大气中的微塑料：关于现状与展望的评论》（Y. Zhang et al.，2020），简要概述微塑料在大气环境中的存在、迁移及对人体健康的潜在影响。
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微塑料按来源可以分为两类：初级微塑料和次生微塑料（GESAMP, 2016）。初级微塑料是工业上有意制造的，用于化妆品、清洁产品等的微小塑料珠，如于部分牙膏、磨砂膏等。而次生微塑料则是由大型塑料垃圾经过紫外线照射、机械磨损、生物降解等过程逐渐分解形成的。在塑料产品的全生命周期中，即从生产到废弃管理，这些微塑料随风飘散，最终进入海洋、河流、土壤、大气，成为我们看不见的污染源。
自塑料生产伊始，巨量的塑料制品中仅有极少部分得到回收利用或焚烧处理，绝大部分则会进入到生态环境中，构成“第八大陆”，也成为无处不在又难以消灭的“人造僵尸”。
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相比海洋中的微塑料，大气中的微塑料直到近期才获得了更多的关注与研究。微塑料无处不在：在生态环境中，微塑料存在于多种圈层中，从土壤到河流，从海洋到海岸线，甚至脊椎动物与无脊椎动物的消化道内(Auta et al., 2017; Li et al., 2018; Prata et al., 2019; Ribeiro-Claro et al., 2017; Rochman, 2015)。
过去，针对微塑料的研究主要集中在海洋环境中，主要的呼吁与宣传也集中在海洋微塑料污染上。而最近，科学家愈发关注其他圈层中存在的微塑料污染，大气便是其中很重要的组成部分。
大气是许多悬浮物质在区域或全球范围内运输的重要途径，近年来，科学研究认为微塑料在大气中的迁移是一个重要的载体，微塑料颗粒可以通过大气（风速、风向、上升或下降气流、对流、湍流等）传播到海洋、地表、甚至偏远地区(Allen et al., 2019a; Ambrosini et al., 2019; Klein and Fischer, 2019; Liu et al., 2019a, 2019b; Zhang et al., 2019)，进一步影响陆地或海洋生态环境中微塑料的广泛分布。这种运输强烈影响不同生态系统中塑料污染的源汇动态，包括陆地和海洋环境之间的迁移。如一项基于大气微塑料特性的研究表明，海洋微塑料可能来自陆地环境(Bank and Hansson, 2019;Liu et al.，2019b；Zhang et al., 2019）。悬浮的大气微塑料可能是海洋中微塑料污染的重要来源，包括纺织微纤维造成的污染。大气迁移对微塑料的迁移和潜在的环境汇起着重要作用。微塑料颗粒的密度和形状将对其运输产生重要影响。
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01
大气中，无处不在的微塑料迁移
最新研究表明，微塑料通过大气运输可以在没有任何当地塑料来源的情况下到达偏远地区(Allen et al., 2019a)，如在阿尔卑斯山和青藏冰川上观察到微塑料(Ambrosini et al., 2019; Zhang et al., 2019)。通过风向高纬度地区输送的微塑料可能是微塑料沉积在冰川上的原因。降雪（和降雨）中的微塑料可能是表层海洋和北极环境中增加微塑料存在的另一种重要方式（Bergmann et al.，2019 ）。
分析大气微塑料通量有助于量化大气微塑料对海洋或陆地生态系统中微塑料污染的贡献。然而，大气沉降产生的微塑料通量目前尚未得到广泛研究。冰冻圈地区的冰川是通过干燥沉积或降雪从大气中积累污染物的理想环境。由于雪地的低温和远离人类活动，雪中的污染物记录已被有效地用于计算大气沉降的通量。类似的过程在分析微塑料方面也可能是有效的，微塑料是人为活动释放的最普遍的污染物之一。更重要的是，微塑料颗粒在冰芯中的积累将提供时间变化，其方式类似于湖泊沉积微塑料（湖泊沉积物）（Turner et al.，2019）。
人们普遍认为，海洋是大部分微塑料的“汇（sink）”，陆地和淡水环境是微塑料进入海洋的重要来源和途径（Jambeck et al., 2015）。大气中的微塑料与影响环境中微塑料通量和保留的过程有关（Horton & Dixon, 2018; Liu et al., 2019b）。微塑料向偏远地区的大气迁移及其对海洋和陆地生态系统中微塑料贡献的潜在全球影响是塑料源—路径—汇模型开发面临的一个挑战（Bank & Hansson, 2019）。
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02
微塑料正通过皮肤接触、呼吸等方式
对人体健康产生影响，尤其是儿童
环境中存在的微塑料会被不同类型的生物摄入，其中包括人类饮食食谱上会有的类型(Li et al., 2018; Prata, 2018; Rochman et al., 2015)，如海产品等。除饮食摄入外，微塑料还可能通过皮肤接触、空气吸入的方式进入人体内，对人类健康造成威胁。
流行病学研究表明，环境大气中颗粒物和空气污染与我们的呼吸系统和心血管的不良影响有关(Churg and Brauer, 2000)。尽管我们通常认为肉眼能观察到的微塑料纤维太“大”了，无法被吸入，但对于儿童而言，仍可能在接触尘埃时吸入(Dris et al., 2017; Wright and Kelly, 2017)。先前的研究在人类的肺中（切除的肺癌和肺活检）发现了纤维素和塑料纤维(Pauly et al., 1998; Wright and Kelly, 2017)，以及塑料加工厂的工人存在呼吸和健康问题（咳嗽、呼吸困难、喘息、职业性哮喘等）。微塑料（>100μm）也已被证明具有生物持久性，并能在人体内通过胃肠道上皮细胞(Kremer et al., 1994)。
而人类暴露于微塑料，特别是通过吸入灰尘时一同吸入的微塑料，可以根据大气中的微塑料浓度进行估计。据研究模型估计，上海的民众每年从户外环境中吸入约 7665 个微塑料颗粒(K. Liu et al., 2019a)。同时，室内尘埃也是人类暴露于微塑料的一个不可忽视的来源，如中国主要城市的儿童对于PET微塑料的几何平均每日摄入量为17,300 ng/kg-bw（平均体重）(Liu et al., 2019)。在伊朗，儿童和成人平均摄入量分别为每年3223和1063MP的微塑料(Dehghani et al., 2017)。大多数吸入的微塑料纤维可能会能够被粘膜纤毛清除，然而，有些微塑料纤维可能会在肺部持续存在，尤其是对于在清除机制受损的个体而言，可能会引起包括炎症在内的局部生物反应(Gasperi et al., 2018; Wright and Kelly, 2017)。
03
微塑料携带的持久性有机污染物，
也会对人体造成的不良影响
微塑料的危害不仅体现在其本身，更体现在它携带的持久性有机污染物。微塑料也是DDT（双对氯苯基三氯乙烷，有机氯类杀虫剂）和六氯苯等其他有毒污染物在大气运输的载体(Laskar and Kumar, 2019)。化学物质（如多环芳烃、汞）对微塑料的吸附，可能在摄入时或通过吸附和/或塑料复合化学品的浸出与解吸，对生物群构成威胁。多环芳烃等相关污染物会解吸并导致遗传毒性，而塑料本身及其添加剂（染料、增塑剂、PFA、邻苯二甲酸盐）会导致健康影响，包括生殖毒性、致癌性和致突变性(Gasperi et al., 2018; Latini et al., 2003; Wirth et al., 2008; Wright and Kelly, 2017)。然而，众所周知，邻苯二甲酸盐和其他塑料成分会对人类健康造成不利影响，如针对BPA（双酚A，用于生产聚碳酸酯和环氧树脂等）的研究表明其对人体内分泌紊乱的影响，对DEHP（邻苯二甲酸二酯，常作为聚氯乙烯，即PVC等塑料制品的增塑剂）的研究则表明其对基因表达多变、妊娠期缩短、出生体重降低等产生的影响（Bhat et al., 2020; Latini et al., 2003; Nardelli et al., 2015; Peretz et al., 2014）。
与此同时，目前针对大气微塑料、其化学成分及其吸附污染物对人类和生态系统健康的影响、相互作用仍需进一步研究，以便形成系统性的评估。
图：大气中的微塑料
参考：（Y. Zhang et al.，2020）
在中国，有许多研究对几个大型城市的大气中微塑料沉降的情况进行了分析与研究。通过这些研究我们可以得知，在我们赖以生存的空气中，存在着大量不同大小、不同形状、不同颜色、不同成分的微塑料，正通过我们难以察觉的方式影响着人类健康。
Cai等学者（2017）研究了广东东莞的大气微塑料污染，采样类型为包括干与湿沉降在内的大气沉降，采样发现每天每平方米存在微塑料175-313 particles（颗粒），其中纤维占73%，PP占9%，PE14%，存在蓝、红、灰、透明等颜色，其形态80%为纤维，其余为塑料泡沫、薄膜等。纤维是该研究的样品中最主要的形态。但纤维形态的样品并非皆为塑料纤维，该研究中天然纤维的丰度明显大于塑料纤维的丰度。尽管工业生产以天然纤维作为生产原料，但不可避免有毒性染料和添加剂的存在，因此这些天然纤维和合成纤维一样，会对环境造成一定的危害。
而在上海，Liu K等学者（2019a）发表的研究显示，通过大气悬浮微塑料采样，发现每立方米有1.42±1.42个（items）微塑料，最多的地方每立方米存在4.18个微塑料，其中67%为纤维，30%为碎片，3%为塑料颗粒，颜色多种多样，塑料的组成也更为丰富，包含PET、PE、PES、PAN、PAA、人造纤维等。
Zhou等学者（2017）于山东烟台进行了微塑料大气采样，通过大气沉降的方式，研究者在烟台发现每天每平米存在纤维115–602 个，其他类型的微塑料每天每平米存在40个，绝大多数为纤维，占95%。
2019年，Liu C等学者在中国39个主要城市通过采集室内与室外灰尘进行大气微塑料采样，发现室内室外的微塑料数量存在显著差别。以PET为例，室内灰尘中存在PET1550–120,000 mg/ kg，室外则为212–9020 mg/kg。而PC在室内的丰度为4.6 mg/kg，室外为2.0 mg/kg。
中国有关大气微塑料研究汇总如下。
图源：Unsplash
图源：Geneva Environment Network
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编辑：摆脱塑缚
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