Negli ultimi 20 anni, gli scienziati hanno identificato sempre più le microplastiche (MP) e le nanoplastiche (NP) come una forma crescente di inquinamento ambientale. Queste minuscole particelle di plastica sono state rilevate in tutte le principali parti del sistema Terra, comprese l’atmosfera, l’idrosfera, la litosfera e la biosfera.
La loro ampia distribuzione ha reso la plastica una crescente preoccupazione per i ricercatori che studiano i cicli biogeochimici e i cambiamenti climatici. Anche così, molte domande fondamentali rimangono irrisolte. Gli scienziati non dispongono ancora di misurazioni precise su quanta plastica esiste, da dove ha origine, come cambia nell’ambiente e dove alla fine si accumula. Queste lacune sono particolarmente pronunciate nell’atmosfera, in gran parte perché i metodi attuali faticano a rilevare e analizzare in modo affidabile le particelle che vanno dalle dimensioni microscopiche a quelle nanometriche.
Nuovi strumenti rivelano la plastica nell’aria urbana
Per superare queste sfide di misurazione, i ricercatori dell’Istituto per l’ambiente terrestre dell’Accademia cinese delle scienze (IEECAS) hanno sviluppato una tecnica microanalitica semi automatizzata progettata per quantificare le particelle di plastica nell’atmosfera. Il metodo traccia anche il modo in cui la plastica si muove tra diversi percorsi ambientali, comprese le particelle sospese nell’aria, la caduta di polvere, la pioggia, la neve e la risospensione della polvere.
Il team ha applicato questo approccio in due grandi città cinesi, Guangzhou e Xi’an. Il loro sistema si basa sulla microscopia elettronica a scansione controllata da computer, che riduce i pregiudizi umani rispetto ai tradizionali metodi di ispezione manuale. Ciò ha permesso ai ricercatori di identificare le particelle di plastica in modo più coerente e in una gamma di dimensioni più ampia.
Livelli di plastica molto più alti rispetto alle stime precedenti
Utilizzando questo approccio automatizzato, i ricercatori hanno scoperto che le concentrazioni di plastica nel particolato totale sospeso (TSP) e nei flussi di polvere erano due-sei ordini di grandezza superiori rispetto ai livelli precedentemente riportati utilizzando metodi di identificazione visiva (ad esempio SEM-EDX manuale, μ-FTIR o μ-Raman). Questi risultati suggeriscono che studi precedenti potrebbero aver sottostimato in modo significativo la quantità di plastica presente nell’aria.
Anche il movimento stimato di MP e NP differiva ampiamente attraverso i percorsi atmosferici, variando da due a cinque ordini di grandezza. Questa variazione è stata determinata in gran parte dalla risospensione della polvere stradale e dalla deposizione umida. Inoltre, i campioni raccolti dalla deposizione contenevano particelle di plastica miscelate in modo più irregolare rispetto a quelli prelevati da aerosol o polvere risospesa. Questo modello indica un aumento dell’aggregazione e della rimozione delle particelle mentre la plastica viaggia attraverso l’atmosfera.
Perché la plastica atmosferica è importante
Lo studio segna la prima volta che nanoplastiche piccole fino a 200 nm sono state rilevate all’interno di campioni ambientali complessi. Fornisce inoltre un quadro quantitativo dettagliato della plastica nell’atmosfera, che rimane il serbatoio meno compreso nel ciclo globale della plastica.
Chiarindo come la plastica si muove nell’aria, si trasforma durante il trasporto e infine viene rimossa, la ricerca offre nuove informazioni sui loro potenziali effetti sui processi climatici, sulla salute degli ecosistemi e sul benessere umano.
Questi risultati sono stati pubblicati in Progressi della scienza il 7 gennaio.
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