میکروپلاستیک ها با شکل های کشیده بیشتر در محیط حرکت می کنند - دنیای فیزیک

محققان در ایالات متحده نشان داده‌اند که شکل الیاف میکروپلاستیک به آن‌ها اجازه می‌دهد بیشتر از مهره‌های کروی در هوا حرکت کنند. در یک مطالعه جدید، تیم دانشگاه کرنل و دانشگاه ایالتی یوتا، جریان هوای متلاطم را در اطراف ذرات میکروپلاستیک مدل‌سازی کردند و دریافتند که محدوده این آلاینده‌ها در جو به شکل آنها بسیار حساس است. با بررسی مدل‌های جوی و مشاهدات میدانی، نتایج آنها نشان می‌دهد که اقیانوس منبع بزرگ‌تری از میکروپلاستیک‌ها نسبت به مدل‌های قبلی است.

ذرات میکروپلاستیک آزاد شده توسط فرآیندهای صنعتی و تخریب اشیایی مانند بطری ها تقریبا در هر قسمت از اقیانوس، از جمله اعماق دریا، یافت شده است. اخیراً، میکروپلاستیک‌ها نیز در خشکی در محیط‌های ظاهراً بکر از جمله کوه‌های پیرنه فرانسه یافت شده‌اند. با این حال، در مقایسه با اقیانوس، انتقال میکروپلاستیک ها در هوا به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است. در حالی که اثرات به طور کامل شناخته نشده است، نگرانی وجود دارد که تجمع میکروپلاستیک ها می تواند فرآیندهای خاک و گیاه را مختل کند و به عنوان یک ناقل برای مواد شیمیایی مضر عمل کند.

این پروژه توسط شوولین شیائو، فوق دکترا در گروه چی لی در دانشگاه کرنل شیائو و همکارانش می‌خواستند بدانند شکل و اندازه ذرات میکروپلاستیک چگونه بر انتقال اتمسفر آنها در سراسر جهان تأثیر می‌گذارد. شیائو این مشکل را انتخاب کرد زیرا میکروپلاستیک ها الیاف بلندی هستند، اما رویکردهای فعلی آنها را به صورت کره مدل می کنند. شیائو می‌گوید: «این امر چالش‌های تئوری و مدل‌سازی را برای ردیابی آن‌ها در مقیاس بزرگ تحمیل می‌کند.

تلاطم حمل و نقل را افزایش داد

علاوه بر تجزیه محصولات مصرفی، میکروپلاستیک ها می توانند از جاده ها و فرآیندهای صنعتی وارد جو شوند. همچنین پیشنهاد شده است که باد، امواج و اسپری های دریا در سطح اقیانوس ممکن است میکروپلاستیک ها را به جو منتقل کنند.

سرعت سقوط یک ذره از هوا به تعادل نیروهای آیرودینامیکی و گرانشی بستگی دارد. جریان سیال در اطراف اجسام باریک مانند الیاف میکروپلاستیک به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است، اما تلاطم اتمسفر چالش دیگری ایجاد می کند. جریان آشفته بر روی فیبر گشتاور اعمال می کند، بنابراین جهت گیری و در نتیجه سرعت ته نشینی آن دائما تغییر می کند. فعل و انفعال بین نیروهای آشفته و اینرسی فیبر پلاستیکی میزان چرخش آن را تعیین می کند. با اعمال گشتاور در مدل جریان سیال، محققان پیش‌بینی کردند که یک فیبر میکروپلاستیک معین چه مدت در هوا باقی می‌ماند.

این مدل نشان داد که الیاف میکروپلاستیک بیشتر از ذرات کروی با همان حجم در هوا باقی می مانند. علاوه بر این، الیاف صاف تا چهار و نیم برابر کندتر از الیاف گرد به زمین می‌افتند. هنگامی که یک فیبر بسیار نازک است، تعیین دقیق شکل مقطع دشوار است و محققان تاکید می کنند که این می تواند خطاهای قابل توجهی را در مدل های حمل و نقل جوی ایجاد کند.

میکروپلاستیک ها در همه جا پیدا می شوند

محققان نتایج خود را با مدل‌سازی و اندازه‌گیری در مقیاس بزرگ ترکیب کردند تا بفهمند چگونه میکروپلاستیک‌ها را می‌توان به مناطق دورافتاده منتقل کرد. داده های میدانی در مناطق حفاظت شده در ایالات متحده گرفته شد. در هر مکان، اندازه، شکل و میزان رسوب میکروپلاستیک ها اندازه گیری شد. منابع میکروپلاستیک با استفاده از داده‌های باد، اسپری دریا، رطوبت خاک و کاربری زمین شناسایی شدند. این اطلاعات، و ته نشینی وابسته به شکل، به یک مدل موجود از گردش هوای جوی اضافه شد. این با داده‌های رصدی مطابقت داشت و منجر به پیش‌بینی این شد که کدام منابع بیشترین سهم را در حمل و نقل میکروپلاستیک‌های موجود در هوا دارند.

تحقیقات نشان می دهد که بیشتر میکروالیاف موجود در نمونه های جمع آوری شده از اقیانوس آمده است. اگرچه عدم قطعیت هایی در مدل وجود دارد، اما این در تضاد با a مطالعه قبلی که ذرات کروی را در نظر گرفت و جاده ها را به عنوان بزرگترین کمک کننده شناسایی کرد.

این کار نشان می‌دهد که حتی با مدل‌های آب و هوایی پیچیده، تئوری‌های انتقال اتمسفری میکروپلاستیک‌ها نیازمند پردازش دقیق فرآیندهای ریزمقیاس هستند. لی می گوید امیدوار است که نقش جو در چرخه زندگی پلاستیک ها بیشتر مورد بررسی قرار گیرد. ما فکر می کنیم که اقیانوس غرق نهایی است. اما شاید آنها در هوا هستند، آنها همه جا هستند."

تحقیق در شرح داده شده است علوم طبیعت.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/microplastics-with-elongated-shapes-travel-further-in-the-environment/