科學(xué)家發(fā)現(xiàn)我們測(cè)量微塑料的方式存在大問(wèn)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(shí)別微塑料極具挑戰(zhàn)性，尤其是考慮到它們體積微小。一個(gè)微塑料的大小，可以從瓢蟲(chóng)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(wú)意中污染他們的樣本，因?yàn)檫@些塑料幾乎無(wú)處不在。因此，這類(lèi)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(xiàng)新研究中，我們的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，即使遵循既定規(guī)程，使用某些方法測(cè)量環(huán)境中的微塑料也可能對(duì)結(jié)果造成污染。

這項(xiàng)研究

我們是密歇根大學(xué)的化學(xué)家，在一個(gè)合作團(tuán)隊(duì)中工作。我們著手研究密歇根州居民在戶外活動(dòng)時(shí)會(huì)吸入多少微塑料，以及這是否取決于他們居住的地點(diǎn)。

在準(zhǔn)備樣本時(shí)，我們?cè)谘芯窟^(guò)程中遵循了所有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程——我們?cè)趯?shí)驗(yàn)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(gè)專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)艙來(lái)減少來(lái)自實(shí)驗(yàn)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(jì)數(shù)仍比之前的報(bào)告高出1000多倍。我們知道這些數(shù)字看起來(lái)不對(duì)勁，那么問(wèn)題出在哪里呢？

罪魁禍?zhǔn)祝簩?shí)驗(yàn)室手套

經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的溯源過(guò)程，我們發(fā)現(xiàn)，科學(xué)界推薦作為最佳實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)室手套，會(huì)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(lái)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?cè)谑痔字圃爝^(guò)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(shí)驗(yàn)室設(shè)備時(shí)，這些顆粒物就會(huì)轉(zhuǎn)移到所接觸的任何物品上。

硬脂酸鹽類(lèi)似于肥皂分子——如果攝入大量，可能對(duì)身體無(wú)益，但它們對(duì)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(jiàn)的塑料類(lèi)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(lái)區(qū)分它們變得困難。

研究人員使用振動(dòng)光譜法來(lái)識(shí)別微塑料，這需要測(cè)量顆粒物與光的相互作用，從而產(chǎn)生科學(xué)家稱(chēng)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(lèi)似。

因此，手套上的顆粒物至少在某些時(shí)候會(huì)被錯(cuò)誤地識(shí)別為微塑料。隨著越來(lái)越多的研究人員依賴(lài)自動(dòng)化方法來(lái)加速分析，手套殘留物可能越來(lái)越容易被誤認(rèn)為是微塑料，從而導(dǎo)致報(bào)告的環(huán)境微塑料數(shù)量高于實(shí)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(lèi)型的手套。我們模擬了用七種手套處理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備時(shí)的接觸情況，并計(jì)算了如果遵循最常用的方法，我們會(huì)錯(cuò)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(huì)貢獻(xiàn)超過(guò)7000個(gè)被誤識(shí)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(shí)，可能在不知不覺(jué)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(gè)尺寸范圍的微塑料對(duì)人類(lèi)和生態(tài)系統(tǒng)健康的影響更大，因?yàn)樗鼈兏菀走M(jìn)入細(xì)胞。由于使用實(shí)驗(yàn)室手套會(huì)人為增加這個(gè)尺寸范圍的微塑料計(jì)數(shù)，這可能會(huì)危及那些為未來(lái)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似于微塑料的信號(hào)。

展望未來(lái)

為了避免污染，我們建議科學(xué)家在進(jìn)行微塑料研究時(shí)避免使用手套。如果無(wú)法做到這一點(diǎn)（例如，在處理生物樣本時(shí)，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(jì)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(kāi)發(fā)了幫助區(qū)分化學(xué)指紋的方法。

科學(xué)是一個(gè)迭代的過(guò)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(lái)了新的挑戰(zhàn)。在應(yīng)對(duì)這些新挑戰(zhàn)的過(guò)程中，我們會(huì)遇到挫折，例如未預(yù)見(jiàn)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(jì)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(duì)人類(lèi)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(lái)麻煩。

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