城市气溶胶中微塑料的季节性分布特征及其室内外暴露风险评估

本研究首次系统调查了西班牙马德里市室内外气溶胶中微塑料(MPs)的季节性分布特征。通过EN 12341:2014标准方法采集PM10样本，结合UV光学显微镜、FE-SEM-EDX和μRaman光谱等技术，发现室内MPs暴露量(124±25 particles/m3/天)显著高于室外(29±7 particles/m3/天)，且寒冷季节暴露更高。研究揭示了聚苯乙烯(45.8%)等主要成分的季节差异，证实了MPs的远距离传输机制，为制定空气污染防控策略提供重要依据。

　　

微塑料污染已成为全球性环境危机，自2004年海洋中发现微塑料(MPs)以来，相关研究多集中于水圈和岩石圈，而大气MPs的研究严重滞后。直到2015年巴黎城市空气中首次检出MPs，科学家才意识到大气传输可能是MPs扩散至两极、高山等偏远地区的关键途径。这些粒径小于5毫米的塑料颗粒不仅通过改变云形成、冰川反照率等加剧气候变化，更令人担忧的是，最新研究在人类支气管肺泡灌洗液、肺组织中检出MPs，提示呼吸暴露可能是人体摄入的主要途径。西班牙马德里作为欧洲海拔最高的城市之一，虽已有MPs在鸟类、自来水中的报道，但大气MPs研究仍属空白。

为填补这一空白，J. Cárdenas-Escudero团队在《Science of The Total Environment》发表研究，首次系统分析了马德里市室内外气溶胶MPs的季节性特征。研究采用EN 12341:2014标准方法采集PM₁₀样本，结合两种UV光学显微镜快速定量技术，通过场发射扫描电镜-能谱(FE-SEM-EDX)进行形貌表征，并运用显微拉曼光谱(μRaman)和热裂解-气相色谱质谱联用(PyGC-MS)进行化学鉴定，同时采用HYSPLIT模型追踪污染源。

研究区域与气溶胶采样
在2017年4月至2018年3月期间，研究团队按冷暖季节划分（暖季：4-9月；冷季：10-3月），使用自动采样器以16.7 L/min流速采集PM₁₀。每24小时更换石英纤维滤膜，共获得60个室外样本和12个室内样本，采样点位于海拔657米的马德里市中心。

PM₁₀滤膜初步分析
FE-SEM-EDX成像显示，冷季样本中纤维状颗粒显著增多。室外样本中，暖季碎片占比更高（45.8%聚苯乙烯PS），而冷季纤维占比上升至76%，尺寸多小于100μm。室内样本则始终保持高碎片比例，二月纤维/碎片比达0.88。

主要结论
研究发现室内MPs年均暴露量(124±25 particles/m³/天)是室外的4.3倍，且冷季暴露更高（室内122±14 vs 暖季88±32 MPs/m³/天）。成分分析显示室内与暖季室外MPs相似，以PS、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为主；而冷季室外MPs出现显著差异，可能与远程传输有关。HYSPLIT模型证实部分MPs来自海洋气团输送，最长传输距离超过2000公里。

该研究不仅建立了标准化的气溶胶MPs分析方法，更揭示了室内环境作为重要暴露源的潜在风险。特别是在寒冷季节，密闭空间导致的MPs累积可能使居民暴露量增加38%。这些发现为制定室内空气质量标准提供了关键数据，也为理解MPs全球循环机制提供了新视角。研究者建议未来应重点开发快速检测技术，并开展更大规模的人群健康影响评估。