מיקרופלסטיק עם צורות מוארכות נוסע רחוק יותר בסביבה - עולם הפיזיקה

חוקרים בארה"ב הראו שצורתם של סיבים מיקרופלסטיים מאפשרת להם לנוע רחוק יותר באוויר מאשר חרוזים כדוריים. במחקר חדש, הצוות מאוניברסיטת קורנל ואוניברסיטת יוטה דגמן זרימת אוויר סוערת סביב חלקיקי מיקרופלסטיק ומצא שטווח המזהמים הללו באטמוספירה רגיש מאוד לצורתם. בעבודה לאחור ממודלים אטמוספריים ותצפיות בשטח, התוצאות שלהם מצביעות על כך שהאוקיינוס ​​הוא מקור גדול יותר למיקרו-פלסטיק ממה שהראו מודלים קודמים.

חלקיקי מיקרו-פלסטיק המשתחררים בתהליכים תעשייתיים והשפלה של עצמים כמו בקבוקים נמצאו כמעט בכל חלק של האוקיינוס, כולל בים העמוק. לאחרונה, מיקרו-פלסטיק נמצאו גם ביבשה בסביבות בתוליות כביכול, כולל הרי הפירנאים הצרפתיים. עם זאת, בהשוואה לאוקיינוס, הובלת מיקרופלסטיק באוויר לא נחקרה בהרחבה. למרות שההשפעות אינן ידועות במלואן, קיים חשש שהצטברות של מיקרופלסטיק עלולה לשבש את תהליכי הקרקע והצמחים ולפעול כווקטור לכימיקלים מזיקים.

את הפרויקט הזה הוביל שוולין שיאו, פוסט דוקטורט ב הקבוצה של צ'י לי באוניברסיטת קורנל. שיאו ועמיתיו רצו לדעת כיצד הצורה והגודל של חלקיקי מיקרופלסטיק משפיעים על ההובלה האטמוספרית שלהם על פני הגלובוס. Xiao בחרה בבעיה זו מכיוון שמיקרו-פלסטיק הם סיבים ארוכים, אך הגישות הנוכחיות מדגימות אותם ככדורים. "זה מטיל גם אתגרים תיאורטיים וגם אתגרים מודליים לעקוב אחר אלה בקנה מידה גדול", אומר שיאו.

תחבורה משופרת של מערבולות

כמו גם פירוק מוצרי צריכה, מיקרופלסטיק יכול להיכנס לאטמוספירה מכבישים ומתהליכים תעשייתיים. כמו כן, הוצע כי רוח, גלים ורסס ים על פני האוקיינוס ​​עשויים להעביר מיקרו-פלסטיק לאטמוספירה.

כמה מהר חלקיק נופל מהאוויר תלוי באיזון של כוחות אווירודינמיים וכוחות כבידה. זרימת נוזלים סביב חפצים דקים כמו סיבים מיקרופלסטיים נחקרה בהרחבה, אך המערבולת של האטמוספירה מהווה אתגר נוסף. זרימה טורבולנטית מפעילה מומנטים על הסיב, כך שהכיוון שלו, ולכן מהירות השקיעה שלו, משתנה ללא הרף. המשחק בין הכוחות הסוערים ואינרציה של סיב הפלסטיק קובע כמה הוא מסתובב. על ידי יישום מומנט במודל זרימת הנוזל, החוקרים פיתחו תחזית למשך כמה זמן יישאר סיב מיקרופלסטי נתון באוויר.

המודל מצא שסיבי מיקרופלסטיק נשארו באוויר זמן רב יותר מחלקיקים כדוריים באותו נפח. בנוסף, סיבים שטוחים נפלו לקרקע עד פי ארבעה וחצי לאט יותר מסיבים עגולים. כאשר סיב דק מאוד, קשה לקבוע במדויק את צורת החתך, והחוקרים מדגישים שזה עלול להכניס שגיאות משמעותיות למודלים של הובלה אטמוספרית.

מיקרופלסטיק מופיע בכל מקום

החוקרים שילבו את תוצאותיהם עם מודלים ומדידות בקנה מידה גדול כדי להבין כיצד ניתן להעביר מיקרופלסטיק לאזורים מרוחקים. נתוני שטח נלקחו באזורים מוגנים בארה"ב. בכל מקום נמדדו הגודל, הצורה וקצב השקיעה של מיקרופלסטיק. מקורות למיקרו-פלסטיק זוהו באמצעות נתונים על רוח, ריסוס ים, לחות קרקע ושימוש בקרקע. מידע זה, והשיקוע תלוי הצורה, נוספו למודל קיים של זרימת אוויר אטמוספרי. זה התאים לנתוני התצפית, וכתוצאה מכך תחזית אילו מקורות תורמים הכי הרבה להובלה בקנה מידה גדול של מיקרופלסטיק מוטס.

מהמחקר עולה כי רוב המיקרוסיביים בדגימות שנאספו הגיעו מהאוקיינוס. למרות שיש אי ודאות במודל, זה מנוגד ל-a מחקר קודם שהניח חלקיקים כדוריים וזיהה את הדרכים כתורם הגדול ביותר.

עבודה זו מראה כי אפילו עם מודלים אקלים מתוחכמים, תיאוריות של הובלה אטמוספרית של מיקרופלסטיק דורשות טיפול מדויק בתהליכים בקנה מידה מיקרו. לי אומרת שהיא מקווה שתפקיד האטמוספירה במחזור החיים של פלסטיק ייבדק עוד יותר. "אנחנו חושבים שהאוקיינוס ​​הוא הכיור האולטימטיבי. אבל אולי הם באוויר, הם בכל מקום".

המחקר מתואר ב טבע Geoscience.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/microplastics-with-elongated-shapes-travel-further-in-the-environment/