科學家發現我們測量微塑料的方式存在大問題

似乎每天都有新研究發現，本不該出現微塑料的地方——我們的身體、食物、水和空氣中——都存在這些微小的塑料顆粒。

然而，發現并識別微塑料極具挑戰性，尤其是考慮到它們體積微小。一個微塑料的大小，可以從瓢蟲那么大直到紅血球的八分之一那么小。

此外，研究人員很難避免無意中污染他們的樣本，因為這些塑料幾乎無處不在。因此，這類研究中有許多可能高估了微塑料的數量。

在2026年3月發表的一項新研究中，我們的團隊發現，即使遵循既定規程，使用某些方法測量環境中的微塑料也可能對結果造成污染。

這項研究

我們是密歇根大學的化學家，在一個合作團隊中工作。我們著手研究密歇根州居民在戶外活動時會吸入多少微塑料，以及這是否取決于他們居住的地點。

在準備樣本時，我們在研究過程中遵循了所有標準規程——我們在實驗室中避免使用塑料制品，穿著非塑料材質的衣物，甚至使用了一個專門的實驗艙來減少來自實驗室空氣的潛在污染。

盡管采取了這些預防措施，我們發現空氣中的塑料計數仍比之前的報告高出1000多倍。我們知道這些數字看起來不對勁，那么問題出在哪里呢？

罪魁禍首：實驗室手套

經過漫長的溯源過程，我們發現，科學界推薦作為最佳實踐的實驗室手套，會將顆粒物轉移到我們樣本的表面——在我們的研究中，樣本是用來收集空氣中沉積物的小金屬片。而且，這些顆粒物導致我們的研究高估了微塑料的豐度。

原因如下：我們鑒定這些顆粒物為硬脂酸鹽，它們在手套制造過程中用于幫助手套從模具上干凈利落地脫模。當使用手套處理實驗室設備時，這些顆粒物就會轉移到所接觸的任何物品上。

硬脂酸鹽類似于肥皂分子——如果攝入大量，可能對身體無益，但它們對環境的危害性與微塑料不同。

雖然硬脂酸鹽本身不是微塑料，但其結構與聚乙烯（環境中最常見的塑料類型）相似。這種結構上的相似性使得使用科學家最常用的判斷顆粒物是否為塑料的工具來區分它們變得困難。

研究人員使用振動光譜法來識別微塑料，這需要測量顆粒物與光的相互作用，從而產生科學家稱之為"化學指紋"的圖譜。

由于聚乙烯和硬脂酸鹽的結構非常相似，它們與光的相互作用方式也類似。

因此，手套上的顆粒物至少在某些時候會被錯誤地識別為微塑料。隨著越來越多的研究人員依賴自動化方法來加速分析，手套殘留物可能越來越容易被誤認為是微塑料，從而導致報告的環境微塑料數量高于實際情況。

這種污染有多普遍？

為了調查這種污染可能有多普遍，我們研究了不同類型的手套。我們模擬了用七種手套處理實驗室設備時的接觸情況，并計算了如果遵循最常用的方法，我們會錯誤地歸因于環境的微塑料數量。

我們發現，每平方毫米手套可能會貢獻超過7000個被誤識別為微塑料的顆粒物。這一發現意味著，研究人員在用戴手套的手處理樣本時，可能在不知不覺中高估了環境中的微塑料豐度。

更令人擔憂的是，我們發現這些顆粒物大部分尺寸小于5微米。這個尺寸范圍的微塑料對人類和生態系統健康的影響更大，因為它們更容易進入細胞。由于使用實驗室手套會人為增加這個尺寸范圍的微塑料計數，這可能會危及那些為未來政策和法規提供信息的研究。

一張圖表顯示了接觸導致手套脫落顆粒物的情況，這些顆粒物在科學分析過程中會產生類似于微塑料的信號。

展望未來

為了避免污染，我們建議科學家在進行微塑料研究時避免使用手套。如果無法做到這一點（例如，在處理生物樣本時，研究人員必須佩戴手套以保護自身安全），我們建議使用不含硬脂酸鹽的手套，例如為電子制造業設計的那種手套。

為了挽救可能已被污染的舊數據集，我們開發了幫助區分化學指紋的方法。

科學是一個迭代的過程。新的研究領域，包括環境微塑料研究，給科學界帶來了新的挑戰。在應對這些新挑戰的過程中，我們會遇到挫折，例如未預見到的污染。

雖然我們不得不放棄最初的數據集，但我們期望從手套污染中吸取的教訓能夠傳達給其他科學家。此外，我們計劃繼續研究密歇根州大氣中的微塑料污染——但這次不再使用手套。

值得注意的是，即使環境中的微塑料豐度低于研究人員最初的想法，考慮到微塑料對人類健康和生態系統的負面影響，任何數量的微塑料都可能帶來麻煩。

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