来自撒哈拉沙漠等地的尘埃颗粒随风飘扬，可以漂浮半个地球才落到地面。随着人类丢弃的塑料在环境中分解成微小碎片，它们也会在大气中漂流。现在，科学家们更进一步地了解这些环球旅行的微塑料是如何传播的——无论是本地传播还是长途飞行。
研究人员花费了一年多的时间，从美国西部11个国家公园和荒野地区收集微塑料。他们分别检查了在干燥天气中沉降的颗粒以及随雨雪一起落下的颗粒。除了揭示微塑料如何移动之外，周四发表在《科学》杂志上的结果还揭示了问题的严重程度：每年有超过1000公吨的微塑料——相当于1.2亿到3亿个塑料水瓶的重量——落在该国西部地区的保护区土地上。新的发现加剧了科学家们对微塑料污染对环境和人类健康的潜在影响的担忧。“我们不应该吸入这种物质，”苏格兰斯特拉斯克莱德大学的微塑料研究员史蒂夫·艾伦说，他没有参与这项新研究。环境中的塑料“携带各种杀虫剂、重金属和我们随着时间推移制造的所有其他化学物质，”他补充道。“它们将直接将这些物质带入我们的肺部。”
自从20世纪70年代在海洋中被发现以来，微塑料——其大小可以像米粒一样大，也可以比灰尘颗粒还小——几乎在研究人员寻找的任何地方都被发现：在城市中，在北极雪中，在偏远的山顶上。它们在远离人类居住区的地方出现，表明它们是由风传播的。然而，很少有研究直接调查过这种可能性。
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犹他州立大学的水文科学家、这项新研究的主要作者珍妮丝·布拉尼最初的目标是调查灰尘如何携带营养物质，而不是塑料。但是，当她用显微镜观察并在灰尘中看到彩色珠子和纤维后，她重新调整了研究方向。为了收集微塑料样本，布拉尼的团队使用了两个3.5加仑（13.2升）的水桶，并配有传感器触发的盖子。当雨雪落下时，盖子会盖住“干”桶，让物质进入“湿”桶。在干燥天气中，盖子会盖住湿桶，让物质进入干桶。
回到实验室后，研究人员在显微镜下用手计数塑料颗粒，使用鲜艳的颜色和不自然的纹理等视觉线索，将它们与灰尘和有机材料区分开来。该团队使用一种称为傅里叶变换红外光谱法的工艺独立估计了微塑料的数量，该方法测量样品吸收和发射红外光的情况，以区分塑料和其他材料。他们捕获的颗粒和纤维最初来自地毯、油漆、化妆品、露营装备等。但最大的贡献来自服装。衣服在洗涤和干燥以及日常使用过程中会脱落微纤维。
科学家们在他们收集的几乎每个样本中都发现了微塑料。总共，可识别的灰尘颗粒中有4%是塑料。布拉尼和她的同事们“立即意识到我们所看到事物的严重性，”她说。“那一刻真是令人震惊。”
通过分析国家公园和荒野地区的天气模式和灰尘积累，该团队可以观察到附近城市污染的影响——并且可以更好地理解将合成材料输送到全球的“塑料循环”，就像“尘埃循环”输送灰尘一样。在暴风雨期间落到地面的微塑料往往较大，并且在风从人口稠密地区吹来时到达。这一观察结果表明，“湿”塑料来源于附近的城市，并且较大的塑料在更靠近排放地点的大气中落下。另一方面，在干燥条件下落下的微塑料较小但数量更多。它们也与大气层较高处的空气流动相对应，表明这些塑料已经长途跋涉。
艾伦说，这项新的研究“在很大程度上扩展了”之前对偏远地区微塑料的研究，包括他和他的妻子迪奥妮·艾伦（Deonie Allen，也在斯特拉斯克莱德大学）去年在《自然地球科学》杂志上发表的一篇论文。“他们做了一件很好的工作，尤其是在弄清楚它的来源以及它可以传播的距离方面，”他补充道。未参与布拉尼项目的迪奥妮·艾伦表示，干湿微塑料的分离代表着在理解大气条件如何影响这些颗粒的飞行路径方面迈出了重要一步。
对于布拉尼和其他人来说，未来的研究将侧重于揭示微塑料进入大气的方式。“我们才刚刚开始真正触及大气中存在什么以及它是如何移动的表面，”她说。