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那些和血液一起奔跑的微塑料

2022.08.26 428 分享


这是最新发表在JAMA上关于微塑料的一篇综述,这次笔记将其与健康相关的主要内容整理出来,呼吁国内予以重视!
美国国家海洋和大气管理局将“微塑料”定义为小于 5 mm的塑料颗粒,这种微小颗粒已经渗透到全球各个角落,在马里亚纳海沟的深处和珠穆朗玛峰都能发现。最近还在人体肺部和血液样本中检测到了微塑料。
尽管微塑料无处不在,但科学家们尚未找到足够的证据表明食用这些微小颗粒对人类健康有害。


微塑料是聚合物基物品(瓶子、纺织品和油漆等)的碎片或纤维。随着纤维合成衣物在洗衣机中的磨损和汽车轮胎路上磨损,塑料颗粒会释放到空气和水道中。从 2018 年开始,在来自 9 个国家/地区的 93% 的瓶装水样本中发现了微塑料,在鸡蛋和鱼中也检测到了微塑料,塑料茶包则将数十亿微塑料释放到饮料中,微塑料也存在于啤酒、盐和自来水中。
问题在于大多数塑料是不可生物降解的。即使它们不断地碎裂成更小的碎片——变成1 nm到 1000 nm的纳米塑料——这些碎片可能需要几十年或几个世纪的时间才能完全分解。据皮尤慈善信托基金估计,2016 年,来自轮胎、纺织品和个人护理产品产生了130 万吨微塑料。
2013 年Nature发表评论,建议将塑料碎片归类为危险材料。强调“塑料碎片正威胁着人类和动物的健康,目前的管理政策已经过时。” 文中提到的塑料碎片包括微塑料。
美国政府在微塑料的监管明显滞后。自 2015 年禁止在化妆品中使用塑料微珠以来,监管微塑料废物的联邦立法被放缓。一项旨在从环境中去除微塑料并防止进一步浪费的预案自 2020 年提交众议院以来一直没有通过。
让你喘不过气来

1998 年发表在Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention的研究报告了死于肺癌的尸检肺组织中检出塑料纤维。最近一项研究证实了微塑料存在于活人肺部深处。
在接受癌症或肺减容手术患者的 13 份肺组织样本中,有 11 份检测到了 12 种微塑料,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和聚丙烯最常见。PET多用在纺织品和饮料瓶上,吸管和薯片袋等产品通常由聚丙烯制成。研究者还注意到每个肺段的微塑料含量都比较低,很可能这些微塑料是从环境中被吸入到肺里的。
在血液中奔跑

我们不仅在吸入微塑料,微塑料也可能通过肠道被吸收到血液中。
今年4月发表了一项研究,在来自健康献血者的 22 份血液样本中的 17 份中发现了 700 nm 至 500 000 nm 之间的聚合物颗粒。所有样品中有一半的 PET 检测呈阳性,36% 含有聚合苯乙烯,23% 含有聚乙烯。

“目前还不知道微塑料暴露是否会导致严重的健康影响,”该研究的一位作者Dick Vethaak 在一封电子邮件中说。“然而,越来越明显的是,食物、水和空气中的塑料颗粒可能会对我们的健康构成严重危害。”
每个样本的塑料颗粒平均浓度为 1.6 μg/mL 。但根据 Vethaak 的说法,由于样本量小,而且导致疾病所需的微塑料数量尚不清楚,还不能外推到普通人群。
今年,Vethaak 还在《暴露与健康》杂志上与人合著了一篇类似的论文,主题更为严峻:摄入微塑料的潜在致癌性。再次呼吁要对微塑料的健康影响进一步调查。
健康风险提示

尽管微塑料对健康的影响尚未确定,但还是有一些线索的。最近发表在《环境科学与技术》上的一项研究发现,炎症性肠病患者粪便中的微塑料浓度明显高于健康患者粪便中的微塑料浓度。而根据美国国家科学院院刊2021 年的研究,微塑料不仅可以附着在人体红细胞使其变形,而且还可以影响细胞功能。发表在2022 年 Hazardous Materials 上的综述发现不规则形状的微塑料比球形微塑料可能更影响细胞的活力。
摄入的塑料类型也可能是危险指标。有证据表明,聚氨酯、聚丙烯腈和环氧树脂,是对人体健康最有害的聚合物之一。
纳米塑料是否能穿过血脑屏障——也就是说,它们是否足够小。粒子越小,就越容易进入各种器官。科学家们已经通过啮齿动物体内和体外数据证实,小的微塑料能够进入大脑,但对于活体人类身上发生的类似影响仍然存在不确定性。
塑料上的病原体

塑料本身的毒性已令人担忧,更让我们不安的是,塑料颗粒还会成为化学污染物和人类病原体的载体。根据最近发表在《科学报告》上的一系列实验,某些人畜共患原生动物寄生虫能够在 7 天的时间内附着在海水中的微塑料(包括聚酯微纤维)上。类似的环境污染实验研究确定一些微生物包括轮状病毒 SA11,可以在淡水中黏附在微塑料上至少 2 天。与自行漂泊的病毒相比,病毒如果附着在合成颗粒上,其存活时间会更长,从而保护病原体免受氯、臭氧和紫外线照射。
点评

随着对微塑料碎片的担忧升级,有关代谢、与生物组织的相互作用、暴露引起的疾病风险以及长期影响的问题仍未得到解答。与此同时,地球上的塑料数量还在继续增长。
根据 2017 年《科学进展》杂志的一项研究,自1950 年代以来,人类已经生产了大约 83 亿公吨的塑料,其中大约 63 亿公吨变成了垃圾。如果按目前的轨迹发展,预计到 2050 年将大约有 120 亿公吨废弃塑料最终进入垃圾填埋场或散落在环境中。
目前还不清楚微塑料对健康影响的具体情况和程度,几十年的吸入与沉积后会不会变得明显?流行病学研究还需要很多年才能发现塑料颗粒与某些慢性疾病之间的相关性,现在看见的可能只是冰山一角。
真正能摆脱这种局面的唯一途径首先是停止生产如此多的塑料,防止其进入环境中。政府、企业和消费者联合行动是实现这一目标的唯一途径。拦截、监测、清理,都是重要的环节,从塑料粉碎机到航拍无人机,再到微塑料溶解技术,科学家正试图以一种聪明的方式去除海洋中的塑料——或者从源头上阻止塑料进入海洋。
如何清理掉这些微塑料呢?

一支由中国和澳大利亚科学家组成的研究小组发现纳米技术未来有可能成功解决海洋中的塑料微粒问题。他们发明了一个只有头发那么细的微型碳磁线圈,上面涂有氮和锰,这三种成分结合起来会在水中产生高水平的活性氧,让微塑料降解为对环境危害较小的成分:盐类化合物、二氧化碳和水组成的无害混合物。科学家把这些线圈添加到含有微塑料碎片的水样本中,一半的微塑料在几个小时内消失。这些磁性线圈可以从水中取出,并可以在其他样本中重复使用。

同样以微塑料为目标的还有一支由瑞典和黎巴嫩研究人员组成的团队,他们正在开发一种用在塑料上的纳米涂层。涂层的成分遇到阳光后会使塑料更容易破裂和分解。科学家们发现,该涂层用在微塑料上后,经过数周的阳光照射,塑料微粒的数量减少了65%。污水处理厂如果使用这种纳米涂层,再结合一定量的阳光甚至是模拟阳光的照射,就可以消除微塑料,在流入海洋之前使其化为乌有。
2个月前四川大学的研究团队发明了能吃掉微塑料的“机械鱼”,论文发表在《纳米科学》上。机械鱼1.3cm长,由柔然的化合物构成,针对5um的微塑料。机械鱼可以通过光来控制,打开或关闭近红外线激光器会使机器鱼的尾巴来回摆动。

该团队计划扩大这种机器鱼的用途,这样可以清除深海地区更多的微塑料垃圾。机器鱼还能吸收不同种类的微塑料,甚至可以在受损时可以自我修复。有趣的是,一旦真鱼将其吃掉,也可以安全地消化这些材料。
近期,第五届联合国环境大会,来自175个国家的国家元首、环境部长和其他代表签署通过了《终止塑料污染决议(草案)》,旨在建立一个政府间谈判委员会,到2024年达成一项具有国际法律约束力的协议,涉及塑料制品设计、生产、回收和处理等各个环节。期待未来社会塑料将慢慢远离我们的生活。
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