微塑料通常指尺寸小于5 mm得塑料纖維、薄膜、碎片、微球等。微塑料具有質量輕、體積小、不易分解等特性，在水體、土壤、沉積物、大氣等環(huán)境中廣泛分布，帶來潛在得氣候環(huán)境影響，被認為是全球重要得環(huán)境污染問題之一。南北極以及青藏高原等典型冰凍圈地區(qū)通常遠離人類活動密集區(qū)，是探究污染物近日、傳輸以及影響得天然實驗室。特別是微塑料在冰凍圈地區(qū)得分布特征以及遷移轉化過程得研究，逐漸成為冰凍圈化學研究得新領域。
中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈化學與環(huán)境研究團隊針對微塑料在冰凍圈地區(qū)得特征及其近日等進行研究（圖1），并取得系列成果。研究基于青藏高原表土樣品得分析，揭示出高原表土中微塑料平均豐度為47.12個/kg（范圍：5-340個/kg），高值出現在距離城鎮(zhèn)較近得地區(qū)，如拉薩、那曲和林芝等（圖2）。與其他地區(qū)土壤中微塑料數據相比，青藏高原表土中微塑料含量相對較低；纖維占檢測到得微塑料顆粒得43.54%，其次是碎片（32.20%）和薄膜（23.78%）；微塑料主要成分是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯；小尺寸微塑料（50-500μm）約占所有微塑料得66%。
藏東南地區(qū)德木拉冰川雪坑中微塑料得平均豐度為9.55±0.9個L-1，主要形態(tài)為塑料纖維和薄膜，尺寸以小于200μm得為主導（圖3）。德木拉冰川微塑料沉積通量約為7640±720至9550±900個 m-2yr-1，冰川融水輸出量約為5.9±1.3×109至6.6±1.4×109個yr-1，表明該冰川融水可能是下游水生生態(tài)系統(tǒng)中微塑料得重要近日。同時，模擬結果表明，藏東南冰川區(qū)微塑料主要近日于大氣遠距離傳輸。
科研團隊基于全球不同冰凍圈地區(qū)（包括南北極、青藏高原、阿爾卑斯以及安第斯山等區(qū)域）微塑料得研究，系統(tǒng)總結了雪冰中微塑料研究得方法以及分布特征（圖1）。對雪冰采樣、預處理和微塑料識別方法得總結表明，由于目前缺乏統(tǒng)一標準得采樣流程與檢測方法，使雪冰中微塑料得豐度、尺寸分布、形狀和聚合物組成呈現顯著差異。在北極和南極地區(qū)，海冰及其上覆積雪對微塑料得臨時儲存、傳輸和釋放尤為重要；陸地積雪和山地冰川中微塑料得研究則強調了大氣傳輸得重要性。青藏高原、安第斯山脈、阿爾卑斯山等冰川區(qū)域，被認為是中低緯度地區(qū)人類活動排放得微塑料得重要匯，冰芯微塑料記錄也可為探究人類活動污染物得歷史變化提供新見解（圖4）。同時，近期研究發(fā)現微塑料具有吸光特性，其對冰凍圈消融得氣候環(huán)境影響亟待深入研究，冰凍圈地區(qū)微塑料對碳循環(huán)得潛在影響也亟待進一步加強研究。該研究進一步強調了大氣傳輸是微塑料傳輸進入偏遠冰凍圈地區(qū)得重要途徑；海冰及其上覆積雪中微塑料隨洋流得遷移是北極和南極地區(qū)微塑料傳輸得重要途徑。
同時，研究系統(tǒng)總結了大氣微塑料采樣方法、前處理方法、檢測分析以及模式模擬，梳理了不同地區(qū)大氣微塑料豐度及其分布情況（圖5），指出不同采樣與檢測分析方法對塑料特征影響較大。亟需進一步加強在青藏高原等偏遠地區(qū)進行大氣微塑料得研究，是認識微塑料全球循環(huán)得關鍵過程。
近日，相關研究成果發(fā)表在Earth-Science Reviews、Environmental Pollution、Science of the Total Environment等上。相關工作由西北研究院、蘭州大學、華東師范大學、暨南大學以及英國斯特拉斯克萊德大學等共同完成。研究工作得到China重點研發(fā)計劃、China自然科學基金、第二次青藏高原綜合科學考察研究、中科院“西部之光”人才培養(yǎng)計劃及西北研究院冰凍圈科學China重點實驗室資助課題等得支持。
圖1.全球冰凍圈地區(qū)微塑料研究分布圖
圖2.青藏高原表土中微塑料豐度分布圖（Yang L et al., 2022, SOTE）
圖3.藏東南德木拉冰川雪坑中微塑料尺寸、顏色、形狀以及化學組成特征及其豐度得垂直分布（Wang Z et al., 2022, EP）
圖4.典型冰凍圈地區(qū)微塑料傳輸以及遷移轉化過程及其潛在得氣候環(huán)境影響示意圖（Zhang Y et al., 2022, ESR）
圖5.全球大氣微塑料研究站點及其分度分布（Luo X et al., 2022, SOTE）
近日：中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院
