Microplastics in the air : state of the art, methodologies and challenges
Microplastiques dans l'air : état de l'art, méthodologies et enjeux
Résumé
While microplastics (MPs) have been increasingly studied in water and sediment samples since the beginning of the century, their occurrence in the atmospheric compartment has been described more recently. This work, based on 33 published papers, reviews the extent of microplastic pollution in indoor and outdoor air. The methodologies used to sample and analyse atmospheric samples are reviewed, and the results obtained compared to one another. Currently, the atmospheric compartment is sampled by a wide array of methods that target either the atmospheric fallout or suspended particles in the air. In most studies, samples are filtered analysed without prior treatment. Characterization and quantification of airborne microplastics (AMP) is largely conducted by a coupling of visual identification and spectroscopic analysis via Raman or FTIR of part or all samples. Concentrations vary of several orders of magnitude between studies, largely due to differences in methodologies and types of targeted samples. For MP with sizes above 100 µm, suspended particles are in concentrations of ~1 MP/m3. MP concentrations in outdoor air may be affected by rain events, in part because of a washout effect caused by rain. Studies reported lower MP concentrations in outdoor air than in indoor air. While several sources of AMP are suspected (textiles, urban material wearoff, brake and tyre particles…) few studies established a clear link between sources and observed particles. AMP were found in remote areas like oceans or mountains and thus are transported in the atmospheric compartment. However, numerical models of this transport are still lacking. While inhalation seems to be an important exposure to MPs, no clear effect on human health has yet been reported.
Si les microplastiques (MP) sont étudiés dans les eaux et les sédiments depuis le début du siècle, leur présence dans le compartiment atmosphérique est étudiée depuis moins longtemps. Sur la base de 27 études recensées, ce travail bibliographique dresse un état de la contamination de l'air intérieur et extérieur par les MP. Cette revue analyse en détail les méthodologies employées et les résultats obtenus dans ce domaine en terme de concentrations, de tailles de MP recherchés, et de facteurs influençant la répartition. A l'heure actuelle, le compartiment atmosphérique est échantillonné par une variété de méthodes, ciblant soit les dépôts de poussières atmosphériques soit l'air ambiant. Dans la majorité des études, les échantillons sont filtrés et analysés, sans traitement préalable. La caractérisation et quantification des échantillons se fait majoritairement par un couplage entre détermination visuelle et analyse spectroscopique partielle ou totale par imagerie (µFTIR ou µRaman). Malgré des différences méthodologiques importantes et des zones d'études plus ou moins urbanisées, les concentrations sont dans des ordres de grandeur comparables d'une étude à l'autre. Les concentrations en MPs dans l'air extérieur semblent affectées par le niveau de précipitations, probablement lié au lessivage des particules lors des événements pluvieux. Par ailleurs, les concentrations semblent plus élevées en intérieur qu'en extérieur. Cette différence peut être expliquée par un plus grand nombre de sources de MPs et un effet de confinement en intérieur. Si des sources de MPs en milieu aérien sont supposées (textiles, usure de matériaux urbains ou de pneus), peu d'études ont établi un lien clair entre des sources et des particules observées. De plus, si le compartiment atmosphérique est potentiellement un moyen de transport des MPs sur de grandes distances, des modèles numériques de ce transport restent à réaliser. L'inhalation de MPs semble être une importante source d'exposition humaine aux MPs. Toutefois, aucun effet clair sur la santé humaine n'a jusqu'alors été démontré.