2025年第1期(总第55期) 往期回顾
微塑料已“入侵”人体!
点击次数:114  更新时间:2025-01-22

塑料无天然

远古先民很早就学会利用毛、棉、丝、麻和橡胶等天然(高分子)材料。相比之下,人工高分子材料的历史短暂,仅开始于十九世纪中叶。现代意义上的塑料,均为人工合成的高分子材料,或是在天然高分子材料基础上改性的新材料。从字面含义上剖析,塑料意为可塑形的材料。从世界上第一个塑料产品诞生算起,塑料工业已然走过了一百五十多个春秋。如今,塑料产品已经深入到我们生活中的方方面面,从工业生产到衣食住行,到处可见塑料制品。而塑料引发的“白色污染”已成为全人类高度重视的环境问题。2004 年,英国普利茅斯大学的理查德·查尔斯·汤普森(Richard Charles Thompson)等人,在《科学》上刊文,首次提出了粒径小于5 mm 的“微塑料”概念,强调了化学性质稳定的微塑料能在自然环境中存在上千年之久。对比一般的大尺寸塑料,微塑料具有更小的尺寸、更复杂的形态和更远的传播路径,对生态环境影响深远微塑料对人体和环境的可能影响已成为全球关注的焦点


塑料是由经历了若干化学过程和物理反应的天然材料制成的。使用的主要制备过程是聚合和缩聚反应,在此过程中,核心元素从根本上转变为聚合物链。这个过程很少是可逆的;塑料必须经过更多的化学过程,才能被回收为新类型的塑料。工业添加剂的使用,如颜料、增塑剂和稳定剂,使得塑料可以根据各种应用要求进行设计。一旦这个过程处理完毕,塑料废物就会暴露于生物、化学和环境因素中,并会分解成大量的微塑料。


潜藏在人体的微塑料

据估计,人们每年消耗超过50 000 个塑料颗粒。2021 年科学家在未出生婴儿的胎盘中首次发现了微塑料颗粒。在2022 年的一项研究中,科研人员采集了22 份血液样品,其中80%发现了微塑料,这意味着微塑料可以在人体内运输,并可能抵达大脑。微塑料以各种形状出现,纤维状是最常见的存在形式,其次是碎片状。微塑料目前无处不在,从两极到赤道,世界各地的水生生境都有报告。甚至北极海冰也是微塑料的水槽,它们存在于偏远地区的冰芯中。微塑料已经遍布在地球的各个地方。


2021 年,北京大学对24 名男大学生的粪便进行了检测,结果发现23 人的粪便中有不同浓度、不同粒径的8 种微塑料。2021 年在人类胎盘中首次发现了微塑料颗粒,研究共采集了6 个人类胎盘,在其中4 个胎盘中共发现12 个微塑料碎片,该研究分析认为,微塑料主要通过饮食进入孕妇体内从而进入胎盘。2021 年巴西圣保罗大学几位学者对尸检获得的人肺组织研究发现,其中存在微塑料,该实验收集了20 个非吸烟成年个体的肺部组织样本,在其中13 份样本里观察到聚合物颗粒和纤维,在死者肺部发现的微塑料中,聚丙烯和聚乙烯是最常见的聚合物,这两种聚合物主要出现在食品包装、电子产品和玩具等多种领域。2022 年荷兰的研究小组对22 名志愿者的血液进行了测试,结果发现17 人的血样中含有微塑料,覆盖比例高达77.3%。在所有检出微塑料的血液样本中,有50%的样本发现了聚对苯二甲酸乙二酯——这种塑料经常用于制作我们生活中所使用的饮料瓶,尤其是软饮料、果汁和饮用水。研究人员表示,微塑料在血液中停留的时间是未知的,因此它们在人体的命运还需要进一步研究,从科学上讲,微塑料通过循环系统到达全身各个器官是合理的。荷兰瓦赫宁根大学研究者从对空气、水、盐和海鲜中微塑料的有限调查来看,认为儿童以及成人每人每天可能摄入数十至十万个微塑料碎片。在最坏的情况下,每人每年可能会吃掉相当于一张信用卡重量的微塑料。


多项研究已证实,微塑料已“入侵”人体!


人体内的微塑料怎么来的?

微塑料广泛存在于食物、水体、空气以及日常生活用品中,随着每天的呼吸、饮食等进入到我们体内。微塑料进入人体的三个关键途径是:摄入、吸入和皮肤接触。


通过消化系统的摄入被认为是人类接触微塑料的主要途径。微塑料可通过摄入的食物和水进入人体肠道,经食物链的富集作用在肠道中积累。由于微塑料在海洋环境中大量存在,人类可能会通过摄入海产品暴露微塑料。海产品作为必不可少的食物来源,为全球近30 亿人口提供动物蛋白质营养,约占这部分人口动物蛋白质摄入总量的20%。这就使得微塑料颗粒进入人体,进而影响生命健康。除了海产品,其他食品中也发现了潜在的微塑料,如蜂蜜、糖、海盐均有报道检出微塑料。


除了食品中存在的微塑料,目前也有调查发现食物外卖包装含有微塑料颗粒。华东师范大学的研究者调查了来自中国石家庄、青岛、成都、杭州和厦门的多个供应商的不同外卖容器的微塑料含量。研究者评估认为,以一餐的进餐时间为20 min、使用一个外卖容器为标准,每周食用4~7 次外卖食品的人可能会通过容器摄入12~203 个微塑料。加拿大麦吉尔大学的研究人员进行的研究发现一个塑料材质的茶包,会在一杯茶中释放116 亿个微塑料颗粒,另外,还有31 亿个纳米塑料颗粒(体积更小的颗粒物)。盛放85℃热水的一个带塑料衬里的一次性纸杯(100 mL)可以浸出大约25000个微米级大小的微塑料颗粒。美国国家标准与技术研究院团队开展了一项新研究,以食品级尼龙袋和低密度聚乙烯成分的产品作为样本,探究微塑料的来源及释放情况。事实上,以这两种成分为主的塑料用品在日常生活中很普遍,比如烘焙衬垫和一次性外带咖啡杯的内衬塑料薄膜。结果显示当你享用一杯500 mL 的热咖啡或热奶茶时,将有5000 亿个纳米塑料颗粒进入你的身体内!对矿泉水样品进行了微粒污染调查发现,在所有瓶子的水中都检测到不同数量的微塑料,可重复使用的瓶子(PET 和玻璃)中的矿泉水比一次性使用的PET 瓶中的水含有更多的微塑料。婴儿可能比成年人接触到更高水平的微塑料,主要原因在于广泛使用塑料制的奶瓶、勺子和玩具等产品。家长如果摇晃塑料奶瓶中的热水来泡制婴儿配方奶,那他们的宝宝每天可能会吞下超过100 万个微塑料颗粒。


人类接触微塑料的第二种最可能的途径是通过呼吸吸入。空气中的微塑料的环境暴露取决于其来源的广泛分布。合成纺织品和城市灰尘被认为是初生微塑料的最重要来源。空气中的微塑料的其他来源可能包括衣服和房屋家具中的塑料碎片、建筑物中的材料、垃圾焚烧、垃圾填埋场、工业排放、颗粒再悬浮、交通中释放的颗粒、园艺土壤中使用的合成颗粒(如聚苯乙烯泥炭)、用作肥料的污水污泥以及可能的滚筒式烘干机排气。研究表明,1~20 nm 的空气颗粒被认为是可吸入的,例如长期在充满灰尘中工作的人可能患上尘肺,微塑料颗粒同样也会通过这种方式进入肺部。


微塑料颗粒还可能通过个人护理产品或通过与微塑料污染的水接触而进入皮肤。塑料微珠在个人护理产品中常常作为填充剂、成膜剂、增稠剂及悬浮剂等应用于磨砂膏、洁面乳、沐浴露、牙膏、防晒霜、眼影、腮红、粉底液等产品中。皮肤的角质层可以阻止小于1 nm 的分子透过皮肤,但微塑料可以通过塑料静脉导管、注射器和其他药物输送器械进入体循环。例如,像文身工具、医疗塑料(植入、注射等)等,在使用和操作时会对皮肤和黏膜造成破坏,就可能导致微塑料颗粒进入体内。


吞噬的微塑料的危害

微塑料的“入侵”,最令人担忧的,是其对生命健康的威胁。目前,针对微塑料对人体毒性效应的研究结果表明,微塑料对人体的消化系统、呼吸系统、免疫系统、生殖系统等都有一定的毒性作用。已有动物实验证明,微塑料可以扰乱内分泌系统,导致出生缺陷,减少精子的产生,引发胰岛素抵抗,并损害记忆。此外,科学家们还观察到了由于微粒刺破和摩擦器官壁而引起的物理损伤迹象,例如炎症。


对微塑料颗粒潜在健康风险的评估表明,进入人体的微塑料可能导致炎症(与癌症、心脏病和风湿性关节炎等有关)、遗传毒性(损坏细胞内的遗传信息,导致突变,进而可能导致癌症)、氧化应激(导致许多慢性疾病,如癌症、糖尿病、心血管疾病等)、细胞凋亡坏死(与癌症、自身免疫疾病和神经变性相关的细胞死亡有关)等,随着时间的推移,这些影响也可能导致组织损伤、纤维化和癌症。直到现在,微塑料如何与人体组织相互作用就像一个“黑箱”,人们只知其然,仍未能知其所以然。


应当如何应对?

目前,针对微塑料污染的问题,国际社会已经在行动。例如世界上多个国家宣布禁止在化妆品等个人护理品中添加塑料微珠;麦当劳、星巴克停止供应塑料吸管;到2025 年,欧盟力求实现塑料瓶回收率达到90%;等等。向世界表明逐步抵制一次性塑料制品的态度。


那么你呢?

我们对于“塑料污染”带来的危害,时时看见时时恐,然而尽管国家早已实施“限塑令”,但收效甚微。“如果人类不改变现状,塑料污染程度会进一步恶化。”塑料污染的“攻击”对象不再限于环境与动物了,还有我们人类自身。我们每个人都在日常生活中贡献着微塑料,我们消耗了太多的塑料产品,在这大量消耗塑料的背后,实则是在消耗我们的健康。当今世界微塑料几乎无处不在,要想完全避免几乎不可能。对于个人而言,想要减少微塑料的摄入,唯一的办法,就是从源头上减少塑料制品的使用。日常生活中,我们可以少用一次性塑料制品,比如塑料吸管、一次性杯子、塑料袋、塑料盒等,如果必须使用,请一定到正规厂家购买。在饮食方面,不吃污染水域的野生动植物食品,选择来源正规的水产品购买。除此之外,我们还可以坚持垃圾分类,促进塑料垃圾的可回收利用,用自己的小小行动,潜移默化影响更多的人。总之,人们在享用塑料带来便利的同时,也要把塑料对环境的危害降至最低。为了我们的环境与健康,需要全社会共同的努力,从日常生活中的每一个细节开始改变。


塑料无天然,这一人类自己生产出来的高分子材料,不是大自然的馈赠,人类要竭尽全力来防止塑料滥用,规避微塑料带来的环境风险,以保护地球这一人类唯一赖以生存的家园。


本文摘编自《见“微”知“塑” : 揭秘你身边看不见的微塑料世界》(曾永平等著. --北京 :科学出版社,2024. 11)一书“第2章 微塑料的来龙去脉”,有删减修改,标题为编者所加。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/B4e0vAOBhptJg3DZqK5TaA