科學家在大氣中檢測到一種鮮為人知的矽污染物含量高得驚人，這引發了有關人類健康和氣候可能面臨的風險的新問題。被稱為甲基矽氧烷的化學物質廣泛用於化妝品、工業產品、運輸和家庭用品。研究人員在從大城市到鄉村和森林的各種環境中發現了這些化合物。
這項研究由烏得勒支大學和格羅寧根大學的研究人員進行，並發表在該雜誌上。 大氣化學與物理。
世界各地發現隱藏的矽污染
眾所周知，PFAS 和微塑膠等污染物在環境中廣泛存在。但甲基矽氧烷（一類經常用作潤滑劑的防水有機矽化合物）受到的關注要少得多。
多年來，科學家認為大氣中檢測到的甲基矽氧烷主要是個人護理產品和工業材料的揮發所造成的。但最近，研究人員發現船舶和機動車輛排放出一種不同形式的甲基矽氧烷，由更大的分子組成，不易蒸發。
新的研究表明，這些較大的甲基矽氧烷並不局限於高流量區域。科學家在城市、沿海、農村和森林環境中檢測到它們，顯示這些化學物質在大氣中廣泛存在。
「研究結果還表明，大氣中甲基矽氧烷的濃度遠高於預期，」負責監督這項研究的烏得勒支大學副教授魯珀特·霍爾辛格 (Rupert Holzinger) 說。
研究人員稱，這些大分子甲基矽氧烷佔大氣中有機氣溶膠總質量的 2％ 至 4.3％，使其成為空氣顆粒中檢測到的最豐富的合成化合物之一。相較之下，大氣中 PFAS 的濃度通常要低一千倍以上。
機油如何釋放甲基矽氧烷？
添加到潤滑劑中的甲基矽氧烷的目的是幫助潤滑而不是燃燒。然而，引擎在工作過程中，活塞等運動部件必須不斷潤滑，這使得少量機油進入燃燒室是不可避免的。
由於甲基矽氧烷具有高度耐熱性，並且在燃燒過程中不會完全分解，因此一些甲基矽氧烷可以承受引擎內的高溫並透過廢氣釋放到大氣中。
城市中的最高水平
城市地區的濃度最高。在巴西聖保羅都會區採集的樣本達到每立方公尺 98 奈克。最低水平發生在森林地區，包括立陶宛的魯格斯特利斯基斯，測得濃度為每立方公尺 0.9 奈克。
研究人員還在荷蘭的一個小村莊Cabauw採集了空氣樣本，那裡的濃度達到了每立方公尺2納克。
這些測量結果來自荷蘭、立陶宛和巴西，為研究人員提供了來自不同氣候、半球和經濟區（包括已開發經濟體和發展中經濟體）的數據。
可能的健康和氣候影響
由於甲基矽氧烷似乎幾乎存在於大氣中的任何地方，研究人員表示，人類可能一直吸入它們。科學家們仍然不知道這種接觸可能會對健康產生什麼長期影響。
「然而，我們估計甲基矽氧烷的每日吸入劑量可能超過其他合成化合物的劑量，例如 PFAS 和微奈米塑料，」Holzinger 說。 “因此，我們強調迫切需要評估這些健康影響。”
研究人員還警告說，化學物質會影響氣候和大氣過程。甲基矽氧烷可以改變氣溶膠的性質，在雲的形成和氣候行為中發揮重要作用。
例如，化合物可以改變氣溶膠表面張力，影響雲的形成。它們也會幹擾冰核形成，這是大氣雲過程的重要一步。
車輛排放量取決於污染源
研究發現，檢測到的大分子甲基矽氧烷顆粒中有一半以上可能來自交通排放。研究人員認為，其來源與機油等潤滑劑有關。
科學家發現甲基矽氧烷釋放到大氣中的方式與機油中常見的長鏈碳氫化合物類似，因此得出了這個結論。匹配的分佈模式強烈表明它們來自同一來源。
有趣的是，長鏈碳氫化合物在大氣中循環並被稀釋時顯著減少。但甲基矽氧烷仍然穩定得多。即使經過長途運輸，仍有大量物質殘留在大氣中。
研究人員表示，這種穩定性意味著這些化合物可能在空氣中傳播很長的距離。
