8 Minute
Cercetătorii au descoperit că microplasticele microscopice din aer sunt mult mai abundente deasupra orașelor mari decât se credea anterior, relevând o componentă neglijată a poluării urbane cu posibile implicații pentru climă și sănătate publică.
Oamenii de știință au identificat niveluri șocant de ridicate de particule plastice microscopice în aerul care înconjoară orașele mari, depășind cu mult estimările anterioare. Această descoperire sugerează că plasticul în suspensie joacă un rol mult mai important în impacturile asupra mediului și sănătății decât s‑a apreciat până acum.
New measurement tools expose an invisible pollutant
În ultimele două decenii, microplasticele (MP) și nanoplasticele (NP) au evoluat de la curiozități izolate la contaminanți globali recunoscuți. Aceste particule sunt detectate acum în atmosferă, oceane, soluri și organisme vii. Totuși atmosfera — unde particulele pot parcurge distanțe mari și pot pătrunde în plămâni — a rămas cea mai puțin cuantificată componentă a ciclului global al plasticului.
Pentru a acoperi această lacună, cercetătorii de la Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences (IEECAS) au dezvoltat un flux de lucru analitic semi‑automatizat pentru detectarea și cuantificarea particulelor plastice din mostrele de aer. Tehnica cuplează microscopia electronică de scanare controlată de calculator (SEM) cu o analiză sistematică a imaginilor, reducând astfel erorile umane și extinzând capacitatea de detecție până în domeniul nanometric. Astfel, pot fi identificate particule cu dimensiuni de aproximativ 200 de nanometri — aproape de limita inferioară a multor metode tradiționale — în matricele mediului complexe.
Fluxul de lucru semi‑automatizat utilizează algoritmi de procesare a imaginilor pentru a clasifica formele și agregatele, combinat cu analize elementare care diferențiază fragmentele plastice de particulele mineral‑organice. Aceasta reduce subestimările asociate cu metodele vizuale sau cu scorarea manuală, îmbunătățind reproducibilitatea datelor. Metoda este relevantă pentru monitorizarea microplasticelor aeriene, evaluarea expunerii umane prin inhalare și integrarea datelor în modelele de calitate a aerului.
Metodele automatizate permit colectarea unui volum mare de date spațio‑temporale, esențial pentru a urmări variabilitatea sezonieră, evenimentele meteorologice și surse specifice, cum ar fi traficul sau activitățile industriale. Prin detectarea particulelor la scara nanometrică se deschid oportunități pentru caracterizări chimice și morfologice mai fine, care pot conecta semnătura particulelor cu sursele de emisii și căile de transport urban.
Abundențele de MP și NP în aerosoli și fluxurile estimate prin compartimentele atmosferice în medii urbane semiaride (XA) și subtropicale umede (GZ).
Results from two Chinese megacities
Echipa a testat sistemul în Guangzhou (climă subtropicală umedă) și Xi'an (climă semiaridă), colectând probe de particule totale în suspensie (TSP), depuneri de praf (dustfall), precipitații (ploaie și zăpadă) și praf de pe șosele resuspendat. Fluxul lor semi‑automatizat a relevat concentrații de plastic în TSP și în dustfall cu două până la șase ordine de mărime mai mari decât numărătorile anterioare bazate pe identificări vizuale sau spectrale manuale (de exemplu, μ‑FTIR, μ‑Raman sau SEM‑EDX evaluate manual).
Aceste diferențe nu sunt neglijabile. Două până la șase ordine de mărime sugerează că studiile precedente au ratat probabil fracțiuni substanțiale din MP și NP aeriene — în special particulele foarte mici, care sunt cele mai mobile și cele mai active din punct de vedere biologic. Noile măsurători indică, de asemenea, o variabilitate mare în modul în care plasticul se mișcă: fluxurile și concentrațiile au diferit între două și cinci ordine de mărime între căile atmosferice, influențate de resuspendarea prafului de pe drum și de modele de depunere umedă.
Rezultatele subliniază faptul că sursele urbane locale — uzura anvelopelor, frecarea materialelor componente ale vehiculelor și infrastructurii, demolările și activitățile industriale — pot genera fluxuri importante de micro‑ și nanoplastice în atmosferă. În același timp, condițiile meteorologice, topografia urbană și procesele de turbulență determină cât de departe și cât de mult timp rămân aceste particule în aer.
Analize suplimentare au arătat că ploaia și zăpada colectează un spectru larg de tipuri de particule, iar resuspendarea prafului de pe carosabile produce pulberi care conțin agregate plastice complexe. Aceste mase de particule pot servi ca nuclee pentru procese de coagulare și creștere, influențând dimensiunea și compoziția aerosolilor urbani. Astfel, microplasticele nu sunt doar contaminanți pasivi, ci pot interacționa cu aerosolii atmosferici și cu chimia mediului urban.
Stări de amestec ale agregatelor plastice în compartimentele atmosferice din orașele XA și GZ.
Why airborne micro- and nanoplastics matter
Detectarea nanoplasticelor aproape de 200 nm în probe reale de mediu reprezintă un prag tehnic important. Nanoplasticele de aceste dimensiuni pot rămâne suspendate mai mult timp, pot pătrunde mai adânc în tractul respirator, pot interacționa cu norii și aerosolii și pot modifica proprietățile chimice și radiative ale atmosferei. Depunerea umedă (ploaie, zăpadă) pare să agregheze și să elimine un spectru mai larg de tipuri de particule, ceea ce sugerează că precipitațiile facilitează transferul unei încărcături plastice diverse din aer spre sol și ape.
Înțelegerea plasticului atmosferic este esențială din mai multe motive: reprezintă o cale de expunere prin inhalare pentru populațiile urbane, poate influența formarea particulelor și procesele care guvernează momentul și caracteristicile norilor, și leagă sursele urbane de ecosisteme îndepărtate prin transport pe distanțe lungi. Studiul IEECAS, publicat în Science Advances la 7 ianuarie 2026, adaugă date critice, cu rezoluție mai mare, acestor dezbateri.
Expunerea respiratorie la micro‑ și nanoplastice ridică întrebări privind toxicitatea, inflamația pulmonară și transportul particulelor la nivel sistemic după penetrarea barierelor pulmonare. Studii toxicologice la nivel celular sugerează că particulele plastice foarte mici pot provoca stres oxidativ, răspunsuri imune și pot acționa ca vectori pentru contaminanți adsorbiți (metale, compuși organici). În plus, proprietățile superficiale ale particulelor și eventualele aditivi chimici din materialele plastice (plasticizatori, coloranți, stabilizatori) pot contribui la efectele adverse asupra sănătății.
Pe lângă impactul asupra sănătății, nanoplasticele atmosferice pot influența echilibrul radiativ prin modificarea reflectivității aerosolilor sau prin afectarea nucleelor de condensare a picăturilor. Aceste modificări pot avea efecte locale asupra temperaturii și precipitațiilor, în special în zonele urbane dens populate, unde concentrațiile de particule sunt mai mari și efectele potențiale asupra microclimatului sunt mai relevante.
Implications and next steps
Sunt necesare măsurători mai sistematice, care să acopere anotimpuri și regiuni diferite, pentru a cartografia sursele (trafic, industrie, uzura materialelor), transportul și puțurile de depozitare. Abordările standardizate și detectarea automatizată vor ajuta la reconcilierea estimărilor divergente și vor alimenta modelele de calitate a aerului, de expunere umană și de forțare climatică. Factorii de decizie și agențiile de sănătate publică vor trebui, foarte probabil, să ia în considerare plasticele aeriene alături de particulele în suspensie și poluanții chimici atunci când evaluează riscurile aerului urban.
Cercetătorii IEECAS subliniază că descoperirea unei poveri plastice ascunse în aerul orașelor nu răspunde tuturor întrebărilor — dar schimbă scala și urgența problemei. Instrumente mai bune, rețele de monitorizare mai largi și controale țintite ale emisiilor sunt pașii logici următori dacă sperăm să reducem acest strat de poluare recent vizibil.
Pe lângă dezvoltarea tehnicilor de monitorizare, sunt utile intervențiile orientate către sursă: reducerea fragmentării materialelor plastice în mediul urban, promovarea materialelor alternative, îmbunătățirea gestionării deșeurilor și normele care limitează particulele generate de industrie și transport. Strategii integrate de calitate a aerului care includ microplasticele pot sprijini politici de sănătate publică mai eficiente și planuri de adaptare la schimbările climatice.
De asemenea, colaborarea internațională este esențială pentru a stabili metodologii comparabile la scară globală și pentru a include micro‑ și nanoplasticele atmosferice în inventarele emisiilor. Integrarea datelor din sateliți, rețele terestre și modelare atmosferică poate oferi o imagine largă a distribuției și a transportului particulelor plastice, inclusiv a celor care ajung departe de sursele lor urbane.
În final, societatea are nevoie de o abordare multidisciplinară: chimie analitică avansată, toxicologie, știința aerosolilor, modele atmosferice și politici publice. Numai prin combinarea acestor perspective vom putea evalua complet riscurile asociate microplastics aeriene și vom dezvolta răspunsuri eficiente, proceduri de monitorizare standardizate și măsuri care să reducă emisiile la sursă.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu