基于化学计量学的空气悬浮纤维鉴别：微塑料、再生纤维素与天然纤维的溯源分析与健康风险评估

为解析大气中微塑料(MPs)与纤维素纤维(CFs)的污染特征，西班牙团队采用μ-FTIR结合判别分析-Hotelling距离的化学计量学方法，首次实现天然植物纤维、棉麻纺织品与再生纤维素(粘胶/莫代尔/天丝)的精准鉴别。研究发现CFs浓度超MPs十倍(0.024 MPs/m3 vs 179 ng/m3 CFs)，50% CFs源自纺织品，为呼吸暴露风险评估提供新范式。

　　

塑料污染已成为全球性环境危机，每年超过5200万吨塑料废弃物被不当处置，其中纺织纤维通过大气循环进入生态系统，甚至在人迹罕至的自然保护区都能检出。然而，现有研究多聚焦合成微塑料(MPs)，却忽视了数量更庞大的纤维素纤维(CFs)——它们可能是随风飘散的植物碎屑，也可能是经过化学处理的衣物纤维。这些直径不足10微米的悬浮颗粒能深入肺泡，但科学界对其来源与健康影响的认知仍存在巨大空白。

西班牙科学研究团队在《Environmental Research》发表论文，通过全国32个采样点的系统调查，结合创新性的化学计量学方法，首次揭示了空气中纤维素纤维的"身份密码"。研究人员采用双滤膜采样技术收集室内外空气样本，运用显微红外光谱(μ-FTIR)获取纤维化学指纹，并开发基于Hotelling距离的判别分析模型，成功区分棉/麻天然纺织品、再生纤维素(粘胶/莫代尔/天丝)与植物原生纤维。辅助技术包括激光直接红外成像(LDIR)验证粒径分布，以及热裂解气相色谱(Py-GC/MS)进行聚合物验证。

采样策略
在马德里都市圈、加那利群岛等区域设置32个采样点，涵盖城市中心、工业区、海岛及自然保护区。使用双滤膜系统捕获不同粒径颗粒，室内采样选择学校、酒店等典型人居场所。

丰度分析
纤维形态占悬浮颗粒总量的96%，CFs数量浓度超MPs十倍以上。自然保护区未检出MPs，但发现植物源性CFs。质量浓度显示室内CFs达179 ng/m³
，远超MPs的14 ng/m³
。

材料鉴别
传统μ-FTIR仅能识别38%的纤维素类型，而新建的化学计量模型将判别准确率提升至82%。室内环境中50%的CFs被溯源至纺织品，其中再生纤维素占比显著高于天然纺织纤维。

健康启示
室内纤维平均直径较室外小47%，更易深入呼吸道。再生纤维素纤维表面检测出阻燃剂、柔顺剂等纺织添加剂，提示其潜在毒性不同于天然植物纤维。

这项研究颠覆了传统认知：首先证实大气中纤维素负荷远超塑料污染，其中半数源自人类活动；其次建立的化学计量学方法使普通实验室也能实现复杂纤维溯源；最后提出CFs应纳入PM_2.5
健康评估体系。Carlos Edo团队指出，现行微塑料监测标准严重低估了人造纤维的暴露风险，特别是再生纤维素可能携带化学添加剂的问题亟待重视。该成果为制定空气纤维污染新标准提供了方法论基础和科学依据，对纺织业绿色转型具有指导意义。