蘇黎世聯邦理工學院的研究人員在顆粒物、雲和雨水中發現了砷的痕跡。利用新的優化測量技術，他們確定了有毒物質進入大氣的各種方式。其中有一條令人驚訝的途徑涉及以前未被充分認識的生物過程。
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砷是一種天然存在的物質，但元素被分類為第 1 組致癌物– 意味著有足夠的證據證明它可能導致癌症 – 國際癌症研究機構 (IARC)。
多年來，蘇黎世聯邦理工學院生物地球化學和污染物動力學研究所教授 Lenny Winkel 及其同事一直在探索這種元素在大氣中的存在。儘管砷廣泛分佈在地殼中，但它也存在於空氣、陸地和環境中。。目前估計約有31噸其中大部分存在於大氣中，其中大部分是人類活動造成的——來自採礦、垃圾填埋場和燃燒產生無機砷的化石燃料。
然而，過去幾十年北美和歐洲引入的空氣污染控制措施導致砷排放量減少。儘管如此，它對大氣的長期影響仍然令人擔憂，需要監測。
在最新研究中，Winkel 及其同事在位於比利牛斯山脈海拔 2,877 米（9,439 英尺）的 Pic du Midi 研究站進行了廣泛的測量。在這個高度，研究人員可以檢查大氣中的砷，而不必擔心當地污染源的影響。
研究小組發現，平均而言，南峰周圍的雲層中砷的平均含量明顯高於雨水。雖然這可能是一個令人震驚的結果，但它不太可能對個人造成任何傷害。
“砷在大氣中被稀釋得很嚴重，”溫克爾在一份報告中解釋道。陳述。事實上，該水平是如此之低，以至於研究人員不得不調整測量結果才能檢測到它。
那麼，如此低含量的砷是如何進入大氣中的呢？該團隊創建了氣團運動模型，並對雲和雨水進行了分析，從而確定了一系列傳輸模式。這使他們能夠弄清楚每個樣品中砷的來源。
例如，對於含有大量鈉的樣本，研究人員認為它可能來自海洋，在流向比利牛斯山脈時與氯化鈉混合。
他們還發現了溶解有有機碳的樣品。
“它可能來自植物和花粉等自然資源。但也可能是由於交通或工業造成的人為環境污染，”該團隊新論文的第一作者埃絲特·布勞寧格補充道。
“無論如何，溶解的有機碳表明砷在進入我們的樣本之前一定已經穿越了陸地。”
此外，研究小組還發現了含有甲基化砷化合物的雨水樣本。當細菌、藻類、植物或真菌等生物體吸收無機砷，然後以有機形式排出體外時，就會產生這些化合物。新的研究表明這種轉變發生在海洋和陸地上。
溫克爾說：“到目前為止，人們一直認為燃燒煤炭或冶煉礦石等人類活動是大氣中砷含量的主要原因。”然而，在一些雲樣品中，甲基化化合物佔檢測到的砷的大部分。溫克爾補充說：“這些結果表明，生物過程發揮著比之前假設的更重要的作用。”他的結論是，將這一發現納入未來的模型中至關重要。
該研究發表於自然通訊。
