Nature子刊：复旦大学付洪波团队揭示大气中微塑料/纳米塑料对气候变暖的影响

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

微塑料和纳米塑料（MNP）颗粒源于较大塑料废弃物的碎裂，其直径范围从 1 纳米到 500 微米不等。通过大气过程的输送，它们已被检测到存在于全球各地的环境中，从城市到偏远地区。此前研究曾指出，大气中的塑料颗粒对气候变暖的贡献微乎其微，但此类分析往往假设塑料颗粒无色，而现实中的塑料通常是有颜料的。

2026 年 5 月 4 日，复旦大学付洪波团队（博士生刘羽为论文第一作者）联合杜克大学的研究人员，在 Nature 子刊Nature Climate Change上发表了题为：Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics 的研究论文。

该研究评估了大气中微塑料和纳米塑料（MNP）对气候变暖的影响，结果表明，悬浮在大气中的有色微塑料和纳米塑料，其导致全球变暖的程度或相当于黑碳（即烟尘）所致变暖的16.2%，且在海洋垃圾带上空的数值更高。这些结果表明，大气中的微塑料和纳米塑料可能是此前未被认知的气候变暖贡献因素，未来的气候评估中应将其作用纳入考量。

微塑料无处不在，甚至飘在万米高空

自 2015 年首次在大气沉降物中发现微塑料以来，科学家们已经确认，微塑料以及更小的纳米塑料（统称为 MNP）遍布全球大气。它们来自塑料制品的磨损、分解，随风飘散，无孔不入。

模型模拟显示，在全球地表（距地 100 米内），空气中微塑料的平均浓度达到每立方米 4.18 个颗粒，纳米塑料的浓度则为每立方米 3.67 纳克。这甚至与许多城市的观测数据相符。更令人担忧的是，这些塑料颗粒可以到达高空——在 10 公里的高度，仍能检测到纳米塑料的踪迹，说明它们能在大气中停留更久，随气流进行全球“旅行”。

颜色是关键：深色塑料吸热能力惊人

为什么空气中的塑料会影响气候？关键在于它们对阳光的吸收能力，而这又主要由它们的颜色决定。

研究团队使用电子显微镜技术，首次精确测量了不同颜色塑料颗粒的光学性质。他们发现，颜色是决定塑料颗粒吸热能力的首要因素，而塑料本身的材质（例如聚苯乙烯、聚乙烯）影响微乎其微。

• 无色塑料：几乎不吸收可见光，主要反射和散射阳光，甚至有轻微的冷却效应。

• 有色塑料（蓝、红、黄、黑）：表现出强烈的光吸收，尤其是黑色塑料，其吸光能力最强。

在 550 纳米波长（绿光）下，有色微塑料的平均吸光能力是无色塑料的 74.8 倍。这意味着，漂浮在空中的彩色塑料颗粒，就像无数个微小的“深色玻璃珠”，高效地将太阳能转化为热能。

气候影响量化：相当于黑碳的 16%

研究团队将测量得到的光学数据与全球大气传输模型结合，最终计算出了这些“塑料云”对地球的直接辐射强迫——这是衡量其导致气候变暖能力的关键指标。

核心结论如下：

1、全球平均影响：大气中微塑料和纳米塑料产生的全球平均直接辐射强迫（DRF）为 0.039 W/m²。这个数值看起来不大，但它相当于另一种重要温室污染物黑碳的辐射强迫的16.2%。黑碳（即烟尘，主要来自燃烧）一直是公认的强效气候变暖因子，而微塑料和纳米塑料的影响已达到其量级的六分之一，这绝对不可忽视。

2、区域热点惊人：影响并非均匀分布。在北太平洋副热带环流区（即著名的“垃圾带”上空），塑料颗粒的辐射强迫峰值达到惊人的 1.34 W/m²，是该区域黑碳影响的 4.7 倍。此外，地中海沿岸、东亚和北美东部等人口密集、塑料排放高的地区，也呈现出显著的变暖效应。

3、纳米塑料是“主力军”：虽然微塑料数量多，但纳米塑料由于尺寸更小、表面积比更大，单位质量的吸光效率远高于微塑料，其对辐射强迫的贡献比微塑料高出一个数量级（约 10 倍），是导致变暖效应的主要“元凶”。

一个被忽视的“气候强迫因子”

此前，气候模型大多忽略了大气中塑料颗粒的影响，或认为其微不足道。这项研究彻底改变了这一认知。研究表明，有色微塑料和纳米塑料的光吸收能力，可与野火产生的“棕碳”甚至部分“黑碳”颗粒相媲美。尽管塑料在大气中的总质量负荷仍低于黑碳，但其强大的吸光效率和在特定区域的超高浓度，使其成为一个此前未被认识的、重要的 “气候强迫因子”。

这项研究为我们敲响了新的警钟。塑料污染不仅危害生态系统和人体健康，现在更被证实通过一条清晰的路径——“排放->大气传输->吸收阳光->加热大气”——直接加剧全球变暖。

这项研究也揭示了一个严峻的现实：人类生产的塑料，在破碎成肉眼看不见的颗粒飘散到空中后，可能正在默默地为地球“加温”。应对塑料污染，不再只是一个环保议题，更是一个紧迫的气候行动。减少塑料使用、完善回收体系、寻找绿色替代品，对于减缓气候变化和保护我们共同的家园，变得比以往任何时候都更加重要。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41558-026-02620-1