微塑料被嚴重高估了？罪魁禍首竟是做實驗時戴的手套？

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

隨著合成聚合物產量的不斷擴大，塑料污染這一未曾預料但又十分嚴重的后果也隨之而來。此外，塑料會降解形成 1 至 5000 微米大小的顆粒，即所謂的微塑料（Microplastic，MP），這些微塑料可以在生態系統之間遷移，并影響動植物的健康。

近年來，大量研究顯示，微塑料在我們所生活的環境中（空氣、水、土壤、食物和飲料...）以及人體內（血液、肝臟、肺、睪丸、脾臟、大腦、胎盤、腎臟和母乳...）幾乎無處不在，這可能會對人類健康構成重大威脅。

而現在，密歇根大學的一項新研究顯示，科學家們可能在不知不覺中夸大了微塑料污染的程度，令人意想不到是，這一源頭可能是他們佩戴的實驗手套。常見的丁腈和乳膠手套本身是一個巨大的污染源，其會向實驗樣本中釋放出硬脂酸鹽微小顆粒，這些顆粒與微塑料極為相似，容易被誤判為微塑料，從而導致了微塑料研究結果被嚴重夸大。

該研究于 2026 年 3 月發表在Analytical Methods期刊，論文題為：Avoiding and reducing microplastic false positives from dry glove contact（避免和減少因干手套接觸產生的微塑料假陽性結果）。

“元兇”：手套上的隱形粉末

為了準確量化環境中的微塑料污染，研究人員需要遵循嚴格的質量控制程序，其中就包括佩戴手套以防止引入人為污染。然而，這項新研究發現，常見的一次性實驗室手套在生產過程中，會使用硬脂酸鹽（例如硬脂酸鈣）作為脫模劑。這些物質會以非揮發性殘留物的形式附著在手套表面。

關鍵問題在于：當戴著實驗手套的手接觸實驗器皿或樣本時，手套上的硬脂酸鹽微小顆粒（平均直徑約 1.6 微米）就會被轉移到表面上。在后續使用顯微紅外或拉曼光譜進行化學成分分析時，硬脂酸鹽的光譜圖與最常見的微塑料之一——聚乙烯微塑料的光譜圖極為相似。

假陽性危機：數據可能被高估數千倍

研究團隊進行了一項精密的對照實驗：在潔凈環境下，用包裹著手套的載玻片，以模擬人手接觸的力度（30 牛頓）按壓特制的硅基板，然后使用高靈敏度的光熱紅外-拉曼聯用顯微鏡對轉移的殘留物進行分析。

令人震驚的結果出現了：當使用傳統的、依賴最高匹配質量指數（HQI）的譜庫搜索方法，并且只與微塑料譜庫對比時，從手套轉移過來的硬脂酸鹽顆粒，絕大部分被錯誤地識別為聚乙烯等微塑料。平均而言，每平方毫米的接觸面積上會產生約 2000 個微塑料“假陽性”信號。污染最嚴重的一款手套（L1 型乳膠手套）甚至產生了超過 7000 個/平方毫米的“假陽性”信號。

這意味著，如果研究人員在處理實驗樣本的任何一個環節佩戴了這類手套，其最終檢測出的“微塑料”數量可能會被嚴重夸大，污染數據。

破局之道：如何識別與拯救被“污染”的數據

面對這個普遍存在的假陽性陷阱，研究團隊不僅提出了問題，更給出了切實的解決方案——

1、預防優于挽救：更換手套類型

研究團隊測試了包括丁腈手套、乳膠手套以及潔凈室專用手套在內的七種實驗手套。結果發現，為無塵環境設計的潔凈室專用手套釋放的殘留物極少，平均假陽性數量降至約 100 個/平方毫米，相比其他手套降低了 95%！因此，當必須使用手套時（例如操作危險試劑），首選潔凈室手套是減少污染的最佳實踐。

2、改進數據分析：從“粗略匹配”到“精準鑒別”

對于已經存在的、可能被手套污染的光譜數據集，研究團隊提供了詳細的“數據挽救”工作流程：

• 對于紅外光譜數據：傳統方法失效是因為硬脂酸鹽關鍵的羧酸鹽峰（1550-1580 cm?1）在信噪比較低的小顆粒光譜中不明顯。解決方法是將譜庫搜索范圍限制在“擴展指紋區”（980-1800 cm?1），避開與聚乙烯高度相似的碳氫伸縮振動區，從而能有效區分兩者。

• 對于拉曼光譜數據：硬脂酸鹽的羧酸鹽峰在拉曼光譜中不活躍，區分更難。研究團隊引入了 “保形預測” 這種統計方法，它不再簡單給出一個“最佳匹配”結果，而是提供一個可能身份的“預測集合”，并給出統計學置信度。當系統無法明確區分時，它會同時返回“硬脂酸鹽”和“聚乙烯”作為候選，提示研究人員需要手動復核該光譜或補充其他數據來最終判定。

現實案例：成功“破案”環境數據集

研究團隊將一個真實的環境檢測數據集作為案例。該數據最初遵循了當時通行的質控建議（在層流罩中使用丁腈手套制備樣本），結果檢出了異常高的聚乙烯微塑料。應用上述新方法重新分析后，成功將其中大部分所謂的“微塑料”信號識別為來自手套的硬脂酸鹽顆粒污染，顯著降低了假陽性數據，尤其是在對環境和健康影響更大的小尺寸（<10微米）顆粒范圍內。

核心啟示與呼吁

這項研究發出了明確警告：在微塑料分析中，盲目佩戴普通一次性手套可能弊大于利。它不但無法防止污染，反而會引入新的、更難以察覺的系統性誤差。

為此，研究團隊強烈建議：

1、盡可能避免徒手操作，或在必須防護時選用低殘留的潔凈室手套。

2、在數據分析中，摒棄單一依賴最高 HQI 的自動化匹配，采用論文提出的改進譜庫搜索法（針對紅外數據）和保形預測法（針對拉曼數據）。

3、手動復核自動化分析結果，特別是對于那些信號質量不高、或算法給出模糊判定的光譜。

此外，研究團隊已公開了各種硬脂酸鹽的標準光譜庫和分析代碼。這項研究敦促整個微塑料研究界正視并解決由實驗手套帶來的污染問題，以確保我們對環境微塑料豐度的評估更加真實、準確，從而為制定有效的污染管控政策奠定可靠的科學基礎。

論文鏈接：

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2026/AY/D5AY01801C