길쭉한 모양의 미세플라스틱은 환경 속으로 더 멀리 이동합니다.

미국의 연구자들은 미세 플라스틱 섬유의 모양이 구형 구슬보다 공기 중에서 더 멀리 이동할 수 있음을 보여주었습니다. 새로운 연구에서 코넬 대학교와 유타 주립 대학교 팀은 미세 플라스틱 입자 주위의 난류를 모델링하여 대기 중 오염 물질의 범위가 그 모양에 매우 민감하다는 사실을 발견했습니다. 대기 모델과 현장 관찰을 거꾸로 살펴보면, 그 결과는 바다가 이전 모델에서 보여준 것보다 더 큰 미세 플라스틱 공급원임을 시사합니다.

산업 공정에서 배출되는 미세 플라스틱 입자와 병과 같은 물체의 분해는 심해를 포함한 바다의 거의 모든 부분에서 발견됩니다. 최근에는 프랑스 피레네 산맥을 비롯한 자연 그대로의 환경으로 추정되는 육지에서도 미세플라스틱이 발견되었습니다. 그러나 해양에 비해 미세플라스틱의 공기 이동에 대한 연구는 광범위하게 이루어지지 않았습니다. 영향이 완전히 알려지지는 않았지만, 미세플라스틱의 축적이 토양과 식물 과정을 방해하고 유해한 화학물질의 매개체로 작용할 수 있다는 우려가 있습니다.

이 프로젝트는 다음이 주도했습니다. 샤오 슈린, 박사후 연구원 치 리의 그룹 코넬 대학교에서. Xiao와 그의 동료들은 미세 플라스틱 입자의 모양과 크기가 전 세계 대기 수송에 어떤 영향을 미치는지 알고 싶었습니다. Xiao는 미세 플라스틱이 긴 섬유이기 때문에 이 문제를 선택했지만 현재 접근 방식에서는 이를 구형으로 모델링합니다. Xiao는 “이를 대규모로 추적하는 데는 이론적인 문제와 모델링 문제가 모두 필요합니다.”라고 말했습니다.

난기류 강화 운송

미세플라스틱은 소비재 분해뿐 아니라 도로와 산업 공정에서도 대기로 유입될 수 있습니다. 또한 바다 표면의 바람, 파도, 해수 물보라가 미세플라스틱을 대기 중으로 옮길 수 있다는 주장도 제기되었습니다.

입자가 공기 중에서 얼마나 빨리 떨어지는지는 공기역학적 힘과 중력의 균형에 따라 달라집니다. 미세플라스틱 섬유와 같은 가느다란 물체 주변의 유체 흐름은 널리 연구되어 왔지만 대기의 난류는 추가적인 문제를 야기합니다. 난류는 섬유에 토크를 가하므로 섬유의 방향과 그에 따른 침강 속도가 끊임없이 변합니다. 난류력과 플라스틱 섬유의 관성 사이의 상호 작용에 따라 플라스틱 섬유의 회전 정도가 결정됩니다. 연구진은 유체 흐름 모델에 토크를 구현함으로써 주어진 미세 플라스틱 섬유가 공기 중에 얼마나 오랫동안 남아 있을지에 대한 예측을 개발했습니다.

이 모델은 미세플라스틱 섬유가 같은 부피의 구형 입자보다 공기 중에 더 오래 머무르는 것을 발견했습니다. 또한 편평한 섬유는 둥근 섬유보다 최대 XNUMX배 더 느리게 땅에 떨어졌습니다. 섬유가 매우 얇으면 단면 형태를 정확하게 결정하기가 어려우며, 연구자들은 이것이 대기 수송 모델에 심각한 오류를 초래할 수 있다고 강조합니다.

미세플라스틱이 곳곳에서 나타나고 있다

연구원들은 미세 플라스틱이 어떻게 외딴 지역으로 운송될 수 있는지 이해하기 위해 결과를 대규모 모델링 및 측정과 결합했습니다. 현장 데이터는 미국의 보호 지역에서 수집되었습니다. 각 장소에서 미세플라스틱의 크기와 형태, 침적률을 측정했다. 미세플라스틱의 출처는 바람, 해수 물보라, 토양 수분, 토지 이용에 대한 데이터를 사용하여 확인되었습니다. 이 정보와 형태에 따른 침강은 기존 대기 순환 모델에 추가되었습니다. 이는 관측 데이터와 일치하여, 공기 중 미세플라스틱의 대규모 이동에 가장 큰 기여를 하는 출처가 무엇인지 예측할 수 있었습니다.

연구에 따르면 수집된 샘플에 포함된 대부분의 미세섬유는 바다에서 나온 것입니다. 모델에는 불확실성이 있지만 이는 다음과 대조됩니다. 이전 연구 이는 구형 입자를 가정하고 도로를 가장 큰 기여자로 식별했습니다.

이 연구는 정교한 기후 모델을 사용하더라도 미세 플라스틱의 대기 수송 이론에는 미세 규모 공정의 정확한 처리가 필요하다는 것을 보여줍니다. Li는 플라스틱의 수명주기에서 대기의 역할이 추가로 조사되기를 희망한다고 말했습니다. “우리는 바다가 궁극적인 싱크대라고 생각합니다. 하지만 어쩌면 그들은 공중에 있을 수도 있고 어디에나 있을 수도 있습니다.”

연구는 다음에 설명되어 있습니다. 자연 지구과학.

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• 출처: https://physicsworld.com/a/microplastics-with-elongated-shapes-travel-further-in-the-environment/