Mikroplastika podolgovatih oblik potuje dlje v okolju – Physics World

Raziskovalci v ZDA so pokazali, da oblika mikroplastičnih vlaken omogoča, da potujejo dlje v zraku kot sferične kroglice. V novi študiji je ekipa na Univerzi Cornell in Državni univerzi Utah modelirala turbulentni tok zraka okoli mikroplastičnih delcev in ugotovila, da je obseg teh onesnaževal v ozračju zelo občutljiv na njihovo obliko. Na podlagi atmosferskih modelov in terenskih opazovanj njihovi rezultati kažejo, da je ocean večji vir mikroplastike, kot so pokazali prejšnji modeli.

Delce mikroplastike, ki jih sproščajo industrijski procesi in razgradnja predmetov, kot so plastenke, so našli v skoraj vseh delih oceana, vključno z globokim morjem. Pred kratkim so mikroplastiko našli tudi na kopnem v domnevno neokrnjenih okoljih, vključno s francoskimi Pireneji. Vendar v primerjavi z oceanom prenos mikroplastike v zraku ni bil obsežno raziskan. Čeprav vplivi niso v celoti znani, obstaja skrb, da bi lahko kopičenje mikroplastike motilo procese v tleh in rastlinah ter delovalo kot vektor za škodljive kemikalije.

Ta projekt je vodila Shuolin Xiao, podoktorski študij v Skupina Qi Li na univerzi Cornell. Xiao in njegovi kolegi so želeli vedeti, kako oblika in velikost delcev mikroplastike vplivata na njihov atmosferski transport po svetu. Xiao je izbral to težavo, ker je mikroplastika dolga vlakna, vendar jih trenutni pristopi modelirajo kot krogle. "Teoretične izzive in izzive modeliranja nalaga tako sledenje v velikem obsegu," pravi Xiao.

Turbulenca povečan transport

Poleg razgradnje potrošniških izdelkov lahko mikroplastika pride v ozračje s cest in industrijskih procesov. Predlagano je bilo tudi, da lahko veter, valovi in ​​pršenje morja na površini oceana prenašajo mikroplastiko v ozračje.

Kako hitro delec pade iz zraka, je odvisno od ravnovesja aerodinamičnih in gravitacijskih sil. Pretok tekočine okoli vitkih predmetov, kot so mikroplastična vlakna, je bil obsežno raziskan, vendar turbulenca ozračja predstavlja dodaten izziv. Turbulentni tok povzroča navore na vlakno, zato se njegova orientacija in s tem tudi hitrost sedimentacije nenehno spreminjata. Medsebojno delovanje med turbulentnimi silami in vztrajnostjo plastičnega vlakna določa, koliko se vrti. Z implementacijo navora v model toka tekočine so raziskovalci razvili napoved, kako dolgo bo dano mikroplastično vlakno ostalo v zraku.

Model je ugotovil, da mikroplastična vlakna ostanejo v zraku dlje kot sferični delci enake prostornine. Poleg tega so ploščata vlakna padala na tla do štiriinpolkrat počasneje kot okrogla vlakna. Ko je vlakno zelo tanko, je težko natančno določiti obliko prečnega prereza in raziskovalci poudarjajo, da bi to lahko vneslo pomembne napake v modele atmosferskega transporta.

Mikroplastika se pojavlja povsod

Raziskovalci so združili svoje rezultate z obsežnim modeliranjem in meritvami, da bi razumeli, kako je mogoče mikroplastiko prevažati na oddaljena območja. Terenski podatki so bili posneti na zavarovanih območjih v ZDA. Na vsakem mestu so izmerili velikost, obliko in hitrost usedanja mikroplastike. Vire mikroplastike so identificirali s pomočjo podatkov o vetru, pršenju morja, vlažnosti tal in rabi tal. Te informacije in od oblike odvisno usedanje so bile dodane obstoječemu modelu kroženja atmosferskega zraka. To se je ujemalo z opazovalnimi podatki, kar je privedlo do napovedi, kateri viri največ prispevajo k obsežnemu prenosu mikroplastike po zraku.

Raziskave kažejo, da večina mikrovlaken v zbranih vzorcih prihaja iz oceana. Čeprav so v modelu negotovosti, je to v nasprotju z a Predhodna študija ki je predpostavila sferične delce in identificirala ceste kot največjo prispevajočo.

To delo kaže, da tudi s sofisticiranimi podnebnimi modeli teorije o atmosferskem transportu mikroplastike zahtevajo natančno obravnavo procesov na mikroskopskem nivoju. Li pravi, da upa, da bo vloga atmosfere v življenjskem ciklu plastike nadalje raziskana. »Mislimo, da je ocean končni ponor. Mogoče pa so v zraku, povsod so.”

Raziskava je opisana v Narava Geoscience.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/microplastics-with-elongated-shapes-travel-further-in-the-environment/