科學(xué)家發(fā)現(xiàn)我們測量微塑料的方式存在大問題

似乎每天都有新研究發(fā)現(xiàn)，本不該出現(xiàn)微塑料的地方——我們的身體、食物、水和空氣中——都存在這些微小的塑料顆粒。

然而，發(fā)現(xiàn)并識別微塑料極具挑戰(zhàn)性，尤其是考慮到它們體積微小。一個微塑料的大小，可以從瓢蟲那么大直到紅血球的八分之一那么小。

此外，研究人員很難避免無意中污染他們的樣本，因為這些塑料幾乎無處不在。因此，這類研究中有許多可能高估了微塑料的數(shù)量。

在2026年3月發(fā)表的一項新研究中，我們的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，即使遵循既定規(guī)程，使用某些方法測量環(huán)境中的微塑料也可能對結(jié)果造成污染。

這項研究

我們是密歇根大學(xué)的化學(xué)家，在一個合作團(tuán)隊中工作。我們著手研究密歇根州居民在戶外活動時會吸入多少微塑料，以及這是否取決于他們居住的地點。

在準(zhǔn)備樣本時，我們在研究過程中遵循了所有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程——我們在實驗室中避免使用塑料制品，穿著非塑料材質(zhì)的衣物，甚至使用了一個專門的實驗艙來減少來自實驗室空氣的潛在污染。

盡管采取了這些預(yù)防措施，我們發(fā)現(xiàn)空氣中的塑料計數(shù)仍比之前的報告高出1000多倍。我們知道這些數(shù)字看起來不對勁，那么問題出在哪里呢？

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經(jīng)過漫長的溯源過程，我們發(fā)現(xiàn)，科學(xué)界推薦作為最佳實踐的實驗室手套，會將顆粒物轉(zhuǎn)移到我們樣本的表面——在我們的研究中，樣本是用來收集空氣中沉積物的小金屬片。而且，這些顆粒物導(dǎo)致我們的研究高估了微塑料的豐度。

原因如下：我們鑒定這些顆粒物為硬脂酸鹽，它們在手套制造過程中用于幫助手套從模具上干凈利落地脫模。當(dāng)使用手套處理實驗室設(shè)備時，這些顆粒物就會轉(zhuǎn)移到所接觸的任何物品上。

硬脂酸鹽類似于肥皂分子——如果攝入大量，可能對身體無益，但它們對環(huán)境的危害性與微塑料不同。

雖然硬脂酸鹽本身不是微塑料，但其結(jié)構(gòu)與聚乙烯（環(huán)境中最常見的塑料類型）相似。這種結(jié)構(gòu)上的相似性使得使用科學(xué)家最常用的判斷顆粒物是否為塑料的工具來區(qū)分它們變得困難。

研究人員使用振動光譜法來識別微塑料，這需要測量顆粒物與光的相互作用，從而產(chǎn)生科學(xué)家稱之為"化學(xué)指紋"的圖譜。

由于聚乙烯和硬脂酸鹽的結(jié)構(gòu)非常相似，它們與光的相互作用方式也類似。

因此，手套上的顆粒物至少在某些時候會被錯誤地識別為微塑料。隨著越來越多的研究人員依賴自動化方法來加速分析，手套殘留物可能越來越容易被誤認(rèn)為是微塑料，從而導(dǎo)致報告的環(huán)境微塑料數(shù)量高于實際情況。

這種污染有多普遍？

為了調(diào)查這種污染可能有多普遍，我們研究了不同類型的手套。我們模擬了用七種手套處理實驗室設(shè)備時的接觸情況，并計算了如果遵循最常用的方法，我們會錯誤地歸因于環(huán)境的微塑料數(shù)量。

我們發(fā)現(xiàn)，每平方毫米手套可能會貢獻(xiàn)超過7000個被誤識別為微塑料的顆粒物。這一發(fā)現(xiàn)意味著，研究人員在用戴手套的手處理樣本時，可能在不知不覺中高估了環(huán)境中的微塑料豐度。

更令人擔(dān)憂的是，我們發(fā)現(xiàn)這些顆粒物大部分尺寸小于5微米。這個尺寸范圍的微塑料對人類和生態(tài)系統(tǒng)健康的影響更大，因為它們更容易進(jìn)入細(xì)胞。由于使用實驗室手套會人為增加這個尺寸范圍的微塑料計數(shù)，這可能會危及那些為未來政策和法規(guī)提供信息的研究。

一張圖表顯示了接觸導(dǎo)致手套脫落顆粒物的情況，這些顆粒物在科學(xué)分析過程中會產(chǎn)生類似于微塑料的信號。

展望未來

為了避免污染，我們建議科學(xué)家在進(jìn)行微塑料研究時避免使用手套。如果無法做到這一點（例如，在處理生物樣本時，研究人員必須佩戴手套以保護(hù)自身安全），我們建議使用不含硬脂酸鹽的手套，例如為電子制造業(yè)設(shè)計的那種手套。

為了挽救可能已被污染的舊數(shù)據(jù)集，我們開發(fā)了幫助區(qū)分化學(xué)指紋的方法。

科學(xué)是一個迭代的過程。新的研究領(lǐng)域，包括環(huán)境微塑料研究，給科學(xué)界帶來了新的挑戰(zhàn)。在應(yīng)對這些新挑戰(zhàn)的過程中，我們會遇到挫折，例如未預(yù)見到的污染。

雖然我們不得不放棄最初的數(shù)據(jù)集，但我們期望從手套污染中吸取的教訓(xùn)能夠傳達(dá)給其他科學(xué)家。此外，我們計劃繼續(xù)研究密歇根州大氣中的微塑料污染——但這次不再使用手套。

值得注意的是，即使環(huán)境中的微塑料豐度低于研究人員最初的想法，考慮到微塑料對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，任何數(shù)量的微塑料都可能帶來麻煩。

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