Microplasticele cu forme alungite călătoresc mai departe în mediu – Physics World

Cercetătorii din SUA au arătat că forma fibrelor microplastice le permite să călătorească mai departe în aer decât margelele sferice. Într-un nou studiu, echipa de la Universitatea Cornell și Universitatea de Stat din Utah a modelat fluxul de aer turbulent în jurul particulelor de microplastic și a descoperit că gama acestor poluanți din atmosferă este foarte sensibilă la forma lor. Lucrând înapoi de la modelele atmosferice și observațiile de teren, rezultatele lor sugerează că oceanul este o sursă mai mare de microplastice decât au arătat modelele anterioare.

Particulele de microplastic eliberate de procesele industriale și degradarea obiectelor precum sticlele au fost găsite în aproape fiecare parte a oceanului, inclusiv în marea adâncă. Recent, microplastice au fost găsite și pe uscat în medii presupuse curate, inclusiv în munții Pirinei francezi. Cu toate acestea, în comparație cu oceanul, transportul microplasticelor în aer nu a fost studiat pe larg. Deși efectele nu sunt pe deplin cunoscute, există îngrijorarea că acumularea de microplastice ar putea perturba procesele solului și plantelor și ar putea acționa ca un vector pentru substanțele chimice dăunătoare.

Acest proiect a fost condus de Shuolin Xiao, un postdoc în Grupul lui Qi Li la Universitatea Cornell. Xiao și colegii săi au vrut să știe cum forma și dimensiunea particulelor de microplastic afectează transportul lor atmosferic pe tot globul. Xiao a ales această problemă deoarece microplasticele sunt fibre lungi, dar abordările actuale le modelează ca sfere. „Impune provocări atât teoretice, cât și de modelare pentru a le urmări pe scară largă”, spune Xiao.

Transport sporit de turbulențe

Pe lângă defalcarea produselor de larg consum, microplasticele pot pătrunde în atmosferă din drumuri și procese industriale. De asemenea, s-a sugerat că vântul, valurile și pulverizarea mării de la suprafața oceanului pot transfera microplasticele în atmosferă.

Cât de repede cade o particulă din aer depinde de echilibrul forțelor aerodinamice și gravitaționale. Fluxul de fluid în jurul obiectelor subțiri, cum ar fi fibrele microplastice, a fost studiat pe scară largă, dar turbulența atmosferei reprezintă o provocare suplimentară. Fluxul turbulent exercită cupluri asupra fibrei, astfel încât orientarea acesteia și, prin urmare, viteza de sedimentare, se modifică constant. Interacțiunea dintre forțele turbulente și inerția fibrei de plastic determină cât de mult se rotește. Prin implementarea cuplului în modelul fluxului de fluid, cercetătorii au dezvoltat o predicție pentru cât timp o anumită fibră de microplastic va rămâne în aer.

Modelul a constatat că fibrele microplastice au rămas în aer mai mult decât particulele sferice de același volum. În plus, fibrele plate au căzut la pământ de până la patru ori și jumătate mai încet decât fibrele rotunde. Atunci când o fibră este foarte subțire, este dificil să se determine cu exactitate forma secțiunii transversale, iar cercetătorii subliniază că acest lucru ar putea introduce erori semnificative modelelor de transport atmosferic.

Microplasticele apar peste tot

Cercetătorii și-au combinat rezultatele cu modelarea și măsurătorile la scară largă pentru a înțelege cum pot fi transportate microplasticele în zone îndepărtate. Datele de teren au fost preluate în zone protejate din SUA. În fiecare loc, au fost măsurate mărimea, forma și rata de depunere a microplasticelor. Sursele de microplastice au fost identificate folosind date despre vânt, pulverizarea mării, umiditatea solului și utilizarea terenului. Aceste informații și așezarea dependentă de formă au fost adăugate unui model existent de circulație a aerului atmosferic. Acest lucru s-a potrivit cu datele observaționale, rezultând o predicție a surselor care contribuie cel mai mult la transportul pe scară largă al microplasticelor din aer.

Cercetarea sugerează că majoritatea microfibrelor din probele colectate provin din ocean. Deși există incertitudini în model, acest lucru contrastează cu a precedent de studiu care a presupus particule sferice și a identificat drumurile ca fiind cel mai mare contributor.

Această lucrare arată că, chiar și cu modele climatice sofisticate, teoriile transportului atmosferic al microplasticelor necesită o tratare precisă a proceselor la scară mică. Li spune că speră că rolul atmosferei în ciclul de viață al materialelor plastice va fi investigat în continuare. „Credem că oceanul este chiuveta supremă. Dar poate că sunt în aer, sunt peste tot.”

Cercetarea este descrisă în Natura Geoscience.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/microplastics-with-elongated-shapes-travel-further-in-the-environment/