議題背景：

《Nature Climate Change》昨（05/04）日刊登一篇研究〈空氣中的塑膠微粒與奈米塑膠對大氣暖化的貢獻〉（Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics），首次將空氣中的塑膠微粒與奈米塑膠（MNPs）界定為過去未被辨識的氣候暖化驅動因子。

研究團隊發現顏色和粒徑才是主導微粒光學特性的關鍵因素，而非聚合物化學組成。研究團隊發現塑膠微粒與奈米塑膠，產生的暖化效應，全年全球平均約相當於大氣主要污染之一的黑碳的16.2%。在納入有色塑膠後，塑膠微粒與奈米塑膠的暖化影響力，可以增加約15.3倍。在北太平洋亞熱帶洋流等高累積區，塑膠微粒與奈米塑膠的局部暖化影響力，甚至可以達到黑碳的4.7倍。

 

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

期刊評論：https://www.nature.com/articles/s41558-026-02616-x

 

為使大眾更加理解這項研究對台灣塑膠微粒監測與治理與氣候政策的意義，台灣科技媒體中心邀請環境工程、環境醫學和環境生態領域的專家提供觀點。

專家怎麼說？
【李崇德】【陳裕政】【許瑞峯】

2026年05月03日
國立中央大學環境工程研究所榮譽教授 李崇德

Q1：想請教您，這篇研究為什麼重要？這篇研究在資料、方法或結論上，補充或修正了哪些既有認知？

本篇研究揭露了塑膠微粒和奈米塑膠（microplastic and nanoplastic particles, MNPs）會直接影響太陽光照到地球的熱量吸收與反射，稱為大氣輻射直接驅動力（direct radiation forcing, DRF），進而對氣候變遷具有值得注意的影響。過去，相關探討非常稀少。

本篇研究在圖1中，提供了不同顏色和粒徑塑膠微粒和奈米塑膠的濃度，在不同波長的光線照射下，塑膠微粒和奈米塑膠折射率的實部和虛部、吸收和消除光線能量的截面積量測數據。

圖2則以模型計算地面以上100公尺高的近地表空氣中，塑膠微粒和奈米塑膠年平均濃度和負荷的全球地理分布。這個成果顯示MNPs產出，和人口分布及大氣洋流循環有關。

Q2：這份研究使用的資料來源、方法和模型設定是否合理？有哪些研究限制？

本篇研究使用一個輻射傳輸模型，結合實驗量測數據推導出的塑膠微粒和奈米塑膠光學特性，模擬塑膠微粒和奈米塑膠在世界各地，影響太陽光照到地球的DRF。圖3的模擬結果顯示，在北太平洋亞熱帶洋流區域，塑膠微粒和奈米塑膠最大的DRF值是黑碳的4.7倍。雖然對比驚人，但要注意在這種遠離人類活動影響的原始區域，黑碳濃度相對極低。如果我們計算全年DRF平均值後，塑膠微粒和奈米塑膠的影響力只有黑碳的16.2%。這就表示全球大多數地區的黑碳DRF值還是大於塑膠微粒和奈米塑膠，只是在特定地理區域，塑膠微粒和奈米塑膠的影響力才會大幅超過黑碳。

其次，本篇研究在模型中，分別假設塑膠微粒和奈米塑膠粒的不同粒徑分布，實際的粒徑分布可能會有差異。

另外，本篇論文是僅計算塑膠微粒和奈米塑膠的暖化效應。至於塑膠微粒和奈米塑膠的冷卻效應，以及塑膠微粒和奈米塑膠是否可能成為空氣中水氣附著的核心（雲凝結核）因而改變雲朵的數量或性質，成為大氣輻射間接驅動力，這些都需要更進一步去評估。

Q3：這篇研究指出空氣中塑膠微粒的暖化效應可能達黑碳（black carbon）的 16%。從台灣大氣中黑碳已知濃度回推，這對台灣的研究與政策有何意涵？

黑碳濃度大多來自生質燃燒和老舊柴油車排放，近年來台灣努力取締露天生質燃燒和老舊柴油車的排放，因此，黑碳濃度逐年降低。然而，塑膠微粒主要來自塑膠製品的使用和衣物的穿著，這方面還沒有開始管制，值得環境部和經濟部好好擬定對策，從源頭降低塑膠微粒的排放。

Q4：想請教您，這篇研究對台灣的塑膠治理與環境監測能提供什麼建議？ 

台灣塑膠的環境監測並沒有系統化，目前多為研究單位的各自研究監測。政府需要訂定統一的標準監測方法，以達到監測結果的相通性

Q5：想請教您，這篇研究對台灣現行氣候政策與評估，能提供什麼建議？

本篇研究對台灣氣候政策提供一個方向：應另行考量管制民生塑膠用品。

2026年05月03日
國家衛生研究院國家環境醫學研究所研究員 陳裕政

該研究指出，空氣中之塑膠微粒與奈米塑膠（MNPs）為重要的氣候驅動因子，可直接促進全球暖化。透過模式模擬其全球分布，估算空氣中塑膠微粒之年平均濃度為每立方公尺 4.18 顆，而奈米塑膠為每立方公尺 3.67 奈克。

在全球尺度上，塑膠微粒與奈米塑膠對暖化的貢獻不容忽視。黑碳為大氣中最重要的吸光性氣膠之一，會增加暖化效應，塑膠微粒與奈米塑膠促成暖化的效應約相當於黑碳的16.2%。現行氣候模型系統性低估了氣膠的輻射驅動力（DRF），主因就在於未納入有色塑膠微粒與奈米塑膠之貢獻。

Q1：想請教您，這篇研究為什麼重要？這篇研究在資料、方法或結論上，補充或修正了哪些既有認知？

這份研究首次將空氣中的塑膠微粒與奈米塑膠，界定為重要且過去未被辨識的氣候暖化驅動因子。塑膠微粒與奈米塑膠一方面可藉吸收輻射，直接滯留大氣熱能。另一方面，塑膠微粒與奈米塑膠在生命週期中也產生溫室氣體排放，突顯出現行氣候減緩策略中的一項重大盲點。

研究推翻了「塑膠對大氣溫度影響可忽略」的既有觀點。該研究證實顆粒的顏色，是主導大氣塑膠微粒與奈米塑膠光學特性的關鍵因素，而非材質如聚苯乙烯或聚乙烯等聚合物化學組成。相較於僅考慮未著色顆粒，塑膠微粒與奈米塑膠的直接輻射驅動力，也就是吸收熱能的能力，將增加約15.3 倍。在同樣質量下與體積較大的塑膠微粒相比，奈米塑膠展現出更高的光吸收效率。

Q2：這份研究使用的資料來源、方法和模型設定是否合理？有哪些研究限制？

該研究整合多尺度觀測與模式方法以提升結果可靠性，且模擬之塑膠微粒與奈米塑膠濃度亦與多類實測觀測結果相符。在量測上，研究利用球面像差校正穿透式電子顯微鏡，結合能分析物質吸收的光譜議[1]，直接量測單一塑膠微粒與奈米塑膠於紅外至紫外全光譜之光學特性，並涵蓋原始與大氣老化顆粒，避免理想化假設。在大氣傳輸的模擬方面，研究根據美國國家環境預測中心（NCEP FNL）的全球歷史氣象資料，採用拉格朗日粒子擴散模式（FLEXPART）模擬微粒如何在大氣中飄散，同時導入連續粒徑分布函數，以確保排放出的不同尺寸塑膠微粒與奈米塑膠的物理一致性與質量守恆。最後，研究以SBDART 輻射傳輸模式評估塑膠微粒的暖化效應，並以歐盟全球大氣研究排放清單（EDGAR）模擬黑碳而驗證模型，所得到暖化能力（全球平均直接輻射驅動力）與 IPCC AR6 報告一致，顯示模擬微粒傳輸與吸熱能力的模式高度可靠，且模擬出的塑膠微粒與奈米塑膠濃度亦與多類實測觀測結果相符。

研究限制包含3點。首先，研究簡化了塑膠微粒與奈米塑膠在大氣中的老化過程。研究以約相當於60小時紫外照射模擬顆粒轉化，雖可捕捉初步光學變化，如白色塑膠泛黃與紅色塑膠褪色，但仍屬理想化情境。此方法也未能完整反映，塑膠微粒與奈米塑膠實際在大氣中長期且反覆的沉降與再懸浮循環，亦未納入溫度、相對濕度、氧化劑如臭氧的變動，以及與大氣鹽類與有機覆膜之交互作用等關鍵環境因子。

其次，模型設定的參數也有限制。本研究為了模擬全球尺度，所以在傳輸模式上把所有地區的塑膠微粒與奈米塑膠大小及比例，以及在空氣中飄散的時間，都設定成一樣的數值。例如，本研究假設塑膠微粒與奈米塑膠在大氣中飄散的時間，分別為 8 天與 28 天，不一定反應實際狀況。實際上，在不同區域與排放來源間，排放的塑膠微粒大小，以及如乾、濕沉降等落回地面的機制，都可能存在顯著差異。

最後，研究未完全納入全球塑膠微粒與奈米塑膠排放量的不確定性。研究估算塑膠微粒與奈米塑膠使地球暖化的能力，約具有50%的不確定範圍，主要是反映出現實世界中的塑膠顆粒顏色、粒徑分布及初始老化狀態的變異。而且，此不確定性尚未涵蓋全球塑膠微粒與奈米塑膠排放量本身的總量，仍然是高度不確定的。

[1]：低損失電子能量損失光譜（AC-TEM-EELS）。

2026年05月04日
國立臺灣海洋大學海洋環境與生態研究所副教授 許瑞峯

Q1：想請教您，這篇研究為什麼重要？

這篇研究的重要性在於首次以實驗量測結合全球模式，定量證明空氣中不同顏色之塑膠微粒與奈米塑膠不僅對生態造成負面效應，更具備實質氣候影響的輻射驅動力[1]，其平均輻射驅動力約為0.039 W m⁻²，相當於黑碳約 16%的暖化效應。這顯示塑膠污染已從生態與健康問題擴展到氣候系統層級，代表全球氣候評估中一個被忽略的部分。

Q2：這篇研究在資料、方法或結論上，補充或修正了哪些既有認知？

本研究在既有認知上的最大突破，在於彩色塑膠微粒在可見光波段的吸收能力可高達原始塑膠的約75倍，並顯示粒徑與顏色共同控制光吸收與散射行為。因此過去使用無色或均質材料估算的氣候影響明顯低估，這也代表現行氣候模型系統性漏算了一部分大氣塑膠所造成的暖化效應。

Q3：這份研究使用的資料來源、方法和模型設定是否合理？有哪些研究限制？

研究在資料與方法上具有高度整合性與可信度，因為它同時使用單顆粒光學量測（AC TEM EELS）、Mie 理論計算光學效率、三維大氣傳輸模擬與輻射傳輸模型，建立從粒子到全球尺度的完整框架。但研究仍存在幾項限制，包括老化實驗僅代表約 7 天的短期條件、實際大氣中吸附物質與濕度交互作用未完全納入、全球模型需假設均一排放粒徑與壽命，以及觀測資料仍不足。這些限制導致區域濃度與輻射效應仍存在不確定性。

Q4：想請教您，這篇研究對台灣的塑膠治理與環境監測能提供什麼建議？

這篇研究對台灣塑膠治理的具體意涵是，政策應從廢棄物管理提升到氣候與空氣污染治理。優先管制來源包括塑膠燃燒、回收破碎過程、輪胎磨耗、紡織纖維逸散及港區活動，並整合塑膠減量與碳減排策略，例如減少一次性塑膠、強化產品設計與循環利用，以同時降低污染輸入與氣候變遷。

Q5：想請教您，這篇研究對台灣現行氣候政策與評估，能提供什麼建議？

在環境塑膠污染監測方面，研究明確指出顏色與粒徑會影響輻射效應，因此台灣未來監測不應只測「數量或聚合物種類」，而應建立包含粒徑分布、顏色分類、質量濃度與光學特性的整合監測系統，並擴展至空氣、沉降、海氣界面與遠洋背景站，才能支撐氣候模型與風險評估。

利益聲明（Declared interests）：「無利益相關」

 

[1]：輻射強迫（radiative forcing）是指自然或人為因素造成地球對流層頂淨輻射能量改變的程度（單位 W/m²），用以衡量氣候系統能量失衡並評估氣候變遷影響的關鍵指標。