Nature子刊：復旦大學付洪波團隊揭示大氣中微塑料/納米塑料對氣候變暖的影響

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

微塑料和納米塑料（MNP）顆粒源于較大塑料廢棄物的碎裂，其直徑范圍從 1 納米到 500 微米不等。通過大氣過程的輸送，它們已被檢測到存在于全球各地的環境中，從城市到偏遠地區。此前研究曾指出，大氣中的塑料顆粒對氣候變暖的貢獻微乎其微，但此類分析往往假設塑料顆粒無色，而現實中的塑料通常是有顏料的。

2026 年 5 月 4 日，復旦大學付洪波團隊（博士生劉羽為論文第一作者）聯合杜克大學的研究人員，在 Nature 子刊Nature Climate Change上發表了題為：Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics 的研究論文。

該研究評估了大氣中微塑料和納米塑料（MNP）對氣候變暖的影響，結果表明，懸浮在大氣中的有色微塑料和納米塑料，其導致全球變暖的程度或相當于黑碳（即煙塵）所致變暖的16.2%，且在海洋垃圾帶上空的數值更高。這些結果表明，大氣中的微塑料和納米塑料可能是此前未被認知的氣候變暖貢獻因素，未來的氣候評估中應將其作用納入考量。

微塑料無處不在，甚至飄在萬米高空

自 2015 年首次在大氣沉降物中發現微塑料以來，科學家們已經確認，微塑料以及更小的納米塑料（統稱為 MNP）遍布全球大氣。它們來自塑料制品的磨損、分解，隨風飄散，無孔不入。

模型模擬顯示，在全球地表（距地 100 米內），空氣中微塑料的平均濃度達到每立方米 4.18 個顆粒，納米塑料的濃度則為每立方米 3.67 納克。這甚至與許多城市的觀測數據相符。更令人擔憂的是，這些塑料顆粒可以到達高空——在 10 公里的高度，仍能檢測到納米塑料的蹤跡，說明它們能在大氣中停留更久，隨氣流進行全球“旅行”。

顏色是關鍵：深色塑料吸熱能力驚人

為什么空氣中的塑料會影響氣候？關鍵在于它們對陽光的吸收能力，而這又主要由它們的顏色決定。

研究團隊使用電子顯微鏡技術，首次精確測量了不同顏色塑料顆粒的光學性質。他們發現，顏色是決定塑料顆粒吸熱能力的首要因素，而塑料本身的材質（例如聚苯乙烯、聚乙烯）影響微乎其微。

• 無色塑料：幾乎不吸收可見光，主要反射和散射陽光，甚至有輕微的冷卻效應。

• 有色塑料（藍、紅、黃、黑）：表現出強烈的光吸收，尤其是黑色塑料，其吸光能力最強。

在 550 納米波長（綠光）下，有色微塑料的平均吸光能力是無色塑料的 74.8 倍。這意味著，漂浮在空中的彩色塑料顆粒，就像無數個微小的“深色玻璃珠”，高效地將太陽能轉化為熱能。

氣候影響量化：相當于黑碳的 16%

研究團隊將測量得到的光學數據與全球大氣傳輸模型結合，最終計算出了這些“塑料云”對地球的直接輻射強迫——這是衡量其導致氣候變暖能力的關鍵指標。

核心結論如下：

1、全球平均影響：大氣中微塑料和納米塑料產生的全球平均直接輻射強迫（DRF）為 0.039 W/m2。這個數值看起來不大，但它相當于另一種重要溫室污染物黑碳的輻射強迫的16.2%。黑碳（即煙塵，主要來自燃燒）一直是公認的強效氣候變暖因子，而微塑料和納米塑料的影響已達到其量級的六分之一，這絕對不可忽視。

2、區域熱點驚人：影響并非均勻分布。在北太平洋副熱帶環流區（即著名的“垃圾帶”上空），塑料顆粒的輻射強迫峰值達到驚人的 1.34 W/m2，是該區域黑碳影響的 4.7 倍。此外，地中海沿岸、東亞和北美東部等人口密集、塑料排放高的地區，也呈現出顯著的變暖效應。

3、納米塑料是“主力軍”：雖然微塑料數量多，但納米塑料由于尺寸更小、表面積比更大，單位質量的吸光效率遠高于微塑料，其對輻射強迫的貢獻比微塑料高出一個數量級（約 10 倍），是導致變暖效應的主要“元兇”。

一個被忽視的“氣候強迫因子”

此前，氣候模型大多忽略了大氣中塑料顆粒的影響，或認為其微不足道。這項研究徹底改變了這一認知。研究表明，有色微塑料和納米塑料的光吸收能力，可與野火產生的“棕碳”甚至部分“黑碳”顆粒相媲美。盡管塑料在大氣中的總質量負荷仍低于黑碳，但其強大的吸光效率和在特定區域的超高濃度，使其成為一個此前未被認識的、重要的 “氣候強迫因子”。

這項研究為我們敲響了新的警鐘。塑料污染不僅危害生態系統和人體健康，現在更被證實通過一條清晰的路徑——“排放->大氣傳輸->吸收陽光->加熱大氣”——直接加劇全球變暖。

這項研究也揭示了一個嚴峻的現實：人類生產的塑料，在破碎成肉眼看不見的顆粒飄散到空中后，可能正在默默地為地球“加溫”。應對塑料污染，不再只是一個環保議題，更是一個緊迫的氣候行動。減少塑料使用、完善回收體系、尋找綠色替代品，對于減緩氣候變化和保護我們共同的家園，變得比以往任何時候都更加重要。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41558-026-02620-1