《Atmospheric Pollution Research》：Suspended Atmospheric Microplastics in the Outskirts of Seoul City: Seasonal Variability, Correlation with Meteorological Drivers, and Daily Human Inhalation Exposure Assessment
编辑推荐：
•在首尔郊区持续检测到了悬浮在大气中的微塑料。•秋季检测到的微塑料数量比冬季更多，表明存在季节性变化。•FTIR分析显示，纤维状颗粒占主导地位，主要聚合物类型为PE和PP。•秋季微塑料的数量更高，但在进行FDR校正后，没有发现任何气象变量与之有显著关联。•估计的每日人类吸入暴露量
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在首尔郊区持续检测到了悬浮在大气中的微塑料。
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秋季检测到的微塑料数量比冬季更多，表明存在季节性变化。
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FTIR分析显示，纤维状颗粒占主导地位，主要聚合物类型为PE和PP。
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秋季微塑料的数量更高，但在进行FDR校正后，没有发现任何气象变量与之有显著关联。
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估计的每日人类吸入暴露量表明，在秋季风险更大。
引言
塑料因其多功能性和成本效益而在工业应用（Li et al. 2020）、食品包装（Fang et al. 2022；Jaafarzadeh et al. 2025）和个人护理产品（Eriksen et al. 2014）中无处不在。自20世纪中叶以来，全球塑料产量急剧增长，累计产量现已达到约83亿吨（Choi et al. 2022）。微塑料（MPs）正成为一种重要的污染物，每年导致数百吨的环境排放（Dokl et al. 2024）。截至2015年，只有8.6%的塑料垃圾被回收，12.1%被焚烧，79.3%被填埋，最终泄漏到自然生态系统中（Geyer et al. 2017）。此外，随着高传染性冠状病毒（COVID-19）的爆发，塑料垃圾量大幅增加（Ebner and Iacovidou 2021），期间广泛应用于个人防护装备，如消毒湿巾、一次性口罩和一次性手套（Abedin et al. 2022）。微塑料被定义为直径小于5毫米的塑料颗粒（Thompson et al. 2004），最近的争论建议将其定义范围缩小到小于1毫米（Hartmann et al. 2019）。微塑料来源于初级来源，如化妆品和个人护理产品中的微珠（洁面乳和牙膏）（Zeeshan et al. 2022），或通过磨损、紫外线暴露和破碎等环境过程从大塑料分解产生的次级来源（Smith et al. 2018）。大量微塑料悬浮在大气中（SAMPs），并跨越长距离传输，到达城市中心和偏远地区，包括阿尔卑斯冰川和北极环境（Ambrosini et al. 2019；Klein and Fischer 2019；Liu et al. 2019c；Zhang et al. 2019）。最近，在远离商业中心和微塑料来源的城市、郊区甚至偏远地区的大气中也检测到了微塑料（Zhang et al. 2020b）。作为新兴污染物，微塑料在不同环境中的存在、行为和传输越来越受到关注（Liu et al. 2025）。大多数研究集中在海洋环境中的微塑料（Bank and Hansson 2019）；然而，许多悬浮微塑料通过大气在本地或全球范围内传输，这是重要的环境传播途径（Camarero et al. 2017）。由于微塑料具有强吸湿性，它们在大气中起着关键作用（Thompson et al. 2004）。当微塑料吸收水分时，它们成为云和冰形成的凝结核，增强阳光散射效应，改变大气湿度和降水模式（Kerminen；Can-güven 2021）。它们较大的比表面积和极化结构使得吸附过程成为可能（Kirchsteiger and Kasper-giebl 2023）。此外，紫外线老化和高温老化会增强污染物（如重金属和多环芳烃（PAHs）及其他有机污染物）在大气中的吸附过程（Gao et al. 2024）。
由于微塑料降解速度缓慢，它们可能对生态系统构成长期风险。许多不同物种可能会误食微塑料（Peng et al. 2017）。人类在室内和室外接触微塑料会引发严重的健康问题（Jahanzaib et al. 2025）。吸入的微塑料可能引发炎症、呼吸系统疾病和细胞应激，研究表明人类肺细胞中的促炎细胞因子和促凋亡蛋白增加（Dris et al. 2016；Wright and Kelly 2017）。此外，微塑料可以作为有毒化合物的载体，可能导致胃肠道损伤（Wright et al. 2013；Fang et al. 2022）或摄入后组织污染（Browne et al. 2008；Yoo et al. 2011；Panel and Chain 2016）。首尔是一个人口密集的大都市区，由于人口密度高和空气污染严重，吸入SAMPs的风险更大（Can-güven 2021）。
由于严重的生态影响，微塑料成为水生和陆地环境研究的主要焦点（Campanale et al. 2022；Dulanja et al. 2022；Ali et al. 2024）。自2015年以来，SAMPs受到了关注（Dris et al. 2015），最近的研究详细记录了大气中微塑料的存在（Abbasi et al. 2019）。在城市环境中，SAMPs与细颗粒物相互作用，加剧空气污染并增加吸入风险（Jahanzaib et al. 2025）。在上海（Liu et al. 2019a）和北京（Li et al. 2020）等城市进行的研究记录了SAMPs的普遍存在，突显了它们的数量、大小和聚合物组成。
大气微塑料主要通过两种方法收集：颗粒物采样和沉积采样。在可用仪器中，中流量TSP采样器因其在捕捉微塑料方面的高效性、自动化操作和适应不同条件的能力而得到广泛采用。除了机械装置外，一些研究还利用植被作为拦截空气中的微塑料的自然手段，将植物视为生物指标（Dris et al. 2016）。例如，（Abbasi et al. 2019）在其伊朗研究中依赖颗粒物采样器来量化微塑料。（Liu et al. 2019a）在上海采取了类似的方法，使用颗粒物采样器收集样本并评估微塑料的数量、类别、形态和大小分布。（Liu et al. 2019a）在北京也采用了同样的方法，确定数量、大小范围和主要形状，并额外分析了颗粒的聚合物组成。最近，（Jahanzaib et al. 2025）在韩国首尔获得了微塑料样本并记录了它们的物理特性。
关于SAMPs的健康风险的研究有限，尤其是在季节变化期间与气象因素的关系方面。（Liu et al. 2023）在其哈尔滨的研究中进行了关于SAMPs空间分布模式的广泛调查，确定了潜在来源以及微塑料在六种不同类型表面上的相关生态风险。Shruti et al.（2022）在墨西哥城的另一项综合研究中揭示了SAMPs与其他空气传播物质的相互作用，显示了对当地环境和人群的不利影响。在（Wei et al. 2025）的研究中，记录了天津滨海新区SAMPs的发生情况及其与天气条件和空气质量指数的相关性。
在这项研究中，使用中流量总悬浮颗粒（TSP）采样器从韩国首尔郊区的Uiwang市的一栋建筑物的屋顶收集空气样本。每月有六到七天进行24小时连续采样，共收集了40个日常样本（秋季19个，冬季21个）。分析了SAMPs的物理特性（大小、形状、颜色和数量）和化学组成，重点关注聚合物类型。本研究旨在评估SAMP数量与天气条件之间的相关性，同时评估人体吸入空气中的微塑料所涉及的健康风险。通过阐明韩国首尔郊区SAMPs的环境行为和健康影响，本研究旨在为理解城市大气微塑料污染做出贡献。
章节片段
研究领域
实验地点位于韩国京畿道Uiwang-si的韩国铁路研究院建筑物的屋顶。该研究位于首尔郊区，如图1(a)所示。这个位置位于一个开阔无植被或周围建筑物的地方，因此采样设备完全暴露在周围的空气中。图1(b)展示了采样点的精确位置。
SAMPs的物理特性
研究区域的所有收集的空气样本都含有SAMPs，这一点通过FTIR鉴定和显微镜分析得到了证实。使用立体显微镜可以光学检测到大约10微米的颗粒；然而，要获得可靠的鉴定结果，需要可验证的ATR-FTIR光谱，实际上这设定了更高的有效下限。符合鉴定标准的最小颗粒为23.12微米，在10–23微米范围内的颗粒无法被可靠识别。
结论与建议
本研究调查了韩国首尔郊区Uiwang市悬浮大气微塑料（SAMPs）的存在、特征、季节性变化、气象影响及潜在的人类暴露风险。研究结果表明，即使在人口密集的城市中心以外，特别是在受物流、交通和相关工业活动影响的地区，SAMPs的浓度也可能很高。
平均含量
CRediT作者贡献声明
Muhammad Jahanzaib：撰写 – 审查与编辑、方法论、数据管理、概念化。Duckshin Park：撰写 – 审查与编辑、验证、监督、资源管理、项目协调。Sehrish Shoukat：撰写 – 审查与编辑、初稿撰写、软件使用、方法论、正式分析、概念化
数据可用性声明
本研究中生成或分析的额外数据作为补充信息附在本文中。
利益冲突声明
作者保证他们没有已知的财务或个人关系可能影响本研究的结果。
科学写作中生成AI的声明
在准备这项工作时，作者使用了ChatGPT AI来提高手稿的清晰度、语法和整体可读性。使用此工具/服务后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对已发表文章的内容负全责。
资金来源
本研究得到了韩国科学与信息通信技术部的“移动直接二氧化碳捕获技术开发”项目（PK26612B0）的资助。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
Sehrish Shoukat|Muhammad Jahanzaib|Duckshin Park
