环境科学与工程系气候变化研究团队揭示空气中微纳塑料的大气增温效应
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在全球塑料污染持续加剧的背景下，微纳塑料（MNPs）早已不只存在于海洋、土壤和生物体内，也广泛悬浮于大气之中。然而，与黑碳、棕碳等传统吸光气溶胶相比，空气中微纳米塑料是否会显著吸收太阳辐射、进而影响地球气候，长期缺乏可靠定量。尤其是环境中的塑料颗粒往往带有不同颜色，并会在大气老化过程中发生黄化或褪色，这使其光学性质及辐射效应存在较大不确定性。
近日，复旦大学环境科学与工程系付洪波教授团队联合美国杜克大学Drew T. Shindell教授团队在《自然·气候变化》（Nature Climate Change）发表题为“Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics”的研究论文。该研究结合单颗粒光学性质测量、大气传输模拟及辐射传输计算，首次系统评估了空气中微纳米塑料的吸光能力、全球分布及其直接辐射强迫，表明这类颗粒并非只是环境污染物，也可能是此前被低估的气候强迫因子。
图1. 全球空气中微塑料和纳米塑料的年均近地表浓度及柱负荷分布
该研究表明，空气中微纳塑料的气候效应主要受颜色而非聚合物种类控制：有色颗粒具有更强的太阳辐射吸收能力，在 550nm处其平均虚部折射率约为0.22，吸收能力约为无色颗粒的74.8倍，且纳米塑料因单位质量吸收更强而表现出高于微塑料的增温潜力。基于大气传输模拟，研究进一步揭示了微纳米塑料在全球大气中的广泛分布，近地表年均浓度分别可达4.18MP m-3和3.67ng m-3，并在北太平洋副热带环流、地中海沿岸、东亚和北美东部等区域形成高值区。
辐射传输计算显示，空气中微纳米塑料的全球平均直接辐射强迫为0.039±0.019W m-2，相当于黑碳的16.2%，其中纳米塑料是主要贡献者；其增温效应在北太平洋副热带环流上空最强，局地可达1.34W m-2，甚至超过当地黑碳4.7，首次证实微纳塑料是此前被低估的重要大气增温因子。
图2.全球空气微纳米塑料直接辐射强迫
施普林格·自然（Springer Nature）出版集团于4月30日英国当地时间下午3点召开新闻发布会，并同步新闻简报向全球媒体推介此项科研成果。美国国家公共广播电台（NPR）、英国广播公司（BBC）、美国《华盛顿邮报》、《纽约时报》、日本经济新闻社（NIKKEI）、《新民晚报》等在内的43家主流媒体与会。付洪波教授和Drew T. Shindell教授应邀出席发布会，代表作者团队向国际媒体解读研究亮点，并现场回答了记者提问。据编辑团队透露，每年通过这一形式面向全球推介的Nature Climate Change论文仅有1至2篇。
论文第一作者为2023级博士生刘羽，通讯作者为付洪波教授及美国杜克大学Drew T. Shindell院士，复旦大学为第一通讯单位。主要合作者为联合国世界气象署首席科学家Gregory R. Carmichael教授、美国宾夕法尼亚大学Joseph S. Francisco院士、复旦大学陈建民教授、复旦大学汤绪教授、上海理工大学张宏亮教授、美国普渡大学Alexander Laskin教授、圣路易斯华盛顿大学Rajan K. Chakrabarty教授等。该研究受国家自然科学基金、上海市自然科学基金及国家重点研发计划等资助。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41558-026-02620-1
本文链接：http://knowith.com/news-3-5787.html环境科学与工程系气候变化研究团队揭示空气中微纳塑料的大气增温效应
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