2022-07-11

2、 微塑料的危害？

  德国和瑞士研究人员在新一期美国《科学进展》杂志上发表论文说，他们在德国多地、瑞士阿尔卑斯山区以及北极地区采集雪样并检测，结果发现，微塑料在这些地区的雪样中均大量存在。其中，德国南部某乡村公路雪样中微塑料最多，浓度达到每升15.4万个；北极雪的样品中的微塑料也不少，可达每升1.44万个。

  在全球生物圈中，微塑料（小于 5mm 的塑料颗粒，包括小于 1µm 的纳米塑料）无处不在，这使人们越来越担心它们对人类健康的影响[1~3]。最近的证据表明，人类在不断吸入和摄入微塑料。然而，这些污染物是否对人类健康构成重大风险，目前还尚不了解。有关暴露和危害的关键数据严重缺乏，急需填补，以便更好地了解微塑料对人体健康的影响。

  2022年3月25日凌晨，发表在环境科学领域顶刊《Environment International》（IF=9.621）上的一项最新研究中，来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队首次在人类志愿者血液中发现了微塑料，这进一步引发了微塑料对人体健康长期影响的担忧。科学家们在排除血液样本受到污染的可能性后，在17人（77%）的血液中检测到了可量化的微塑料，平均每毫升血液中有1.6微克。其中最常见的塑料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。其中，PET、PS和PE分别占到50%、36%和23%。来自意大利的研究人员更是首次在人类胎盘中发现了微塑料。

微塑料代表了高度多样化的污染物类别，其大小可跨 5 个数量级，形状各异（如球体、碎片状、纤维状），成分复杂，包括高分子材料和化学混合物（残留单体、添加剂和疏水性环境污染物）[4~6]。但是它们对人类健康的影响是什么呢?

图. 微塑料对人体的影响

③ 微塑料对人体健康的影响

有限的体外和体内数据表明，只有一小部分灌胃的微塑料能够穿过肺和肠道的上皮屏障，并且具有特定的吸收谱，通常随着颗粒大小的减少，吸收效率增加[2]。

但是当考虑到终生暴露和可能在组织和器官中积累，这种低比例的颗粒吸收依然是重要的。

对人类细胞、啮齿动物和水生物种的研究表明，小于 10µm 的微塑料可以从肠道转移到淋巴和循环系统，导致全身暴露，并且在包括肝脏、肾脏和大脑在内的组织中积累[12]。

微塑料一旦接触到肺或肠内的上皮内膜，或被吸收内化后，可能会产生物理、化学和微生物毒性，也可能产生累积性作用。几项体外（例如人类细胞培养）和啮齿动物体内研究显示潜在的吸入或摄入微塑料会导致多种生物效应，包括物理（粒子）毒性，引发氧化应激，细胞因子的分泌，细胞损伤，炎症和免疫反应，以及 DNA 损伤，神经毒性[12]和代谢的影响。

微塑料还可以作为载体，将颗粒中或颗粒上的外源性危险化学品、蛋白质和毒素转移到体内，从而可能导致化学毒性[1,5,6]。然而，这种“特洛伊木马”效应尚未得到充分研究，我们对纳米微塑料的作用知之甚少。

纳米微塑料比大粒径微塑料更能有效地跨越生物膜，并且其化学反应的表面积更大。一些研究表明，水中的微塑料可能作为微生物毒性载体，携带与生物膜相关的机会性细菌病原体和抗生素耐药性基因，这些基因可能会与肠道菌群相互作用[15]。为了进一步阐明这一点，需要对人体内微生物污染物的稳定性进行深入研究。微塑料作为其他潜在病原体（如真菌和病毒）载体的可能性也值得关注。

微塑料对婴儿可能产生的不良影响更令人担忧。不断有研究表明，微塑料这个「温柔杀手」已将魔爪伸向了婴儿。2020 年 12 月，来自意大利的科研人员首次在人类胎盘中发现微塑料，他们同时在母体和胎儿体内中都检测出了微塑料。2021 年 9 月，南开大学汪磊教授等人在一项研究中发现，PET 微塑料在婴儿粪便中的含量高于成人。

  上述的知识空白阻碍了对人类暴露于微塑料的健康风险的深入评估。然而，正在进行的研究将有助于增进我们的理解。预计在未来几年内，与人体体液和组织中的微塑料（特别是纳米微塑料）相关的颗粒分析技术将取得进展。

一般来说，微塑料被认为是基于其某种特性来影响人类健康的，如化学成分、大小、形状和表面电荷[1,4,6]。因此，除了现在经常使用的材料，例如聚苯乙烯球，还需要检查环境风化的薄片和纤维，来更好地了解测试颗粒的特征和反映真实环境。

因此，对塑料颗粒的研究可以建立在现有知识和纳米材料研究经验的基础上，以及结合与空气微粒污染相关的动力学、毒理学和流行病学数据进行预测，特别是暴露于燃烧源的矿物粉尘颗粒和煤烟颗粒的影响。

每天，人类都会暴露在各种各样的天然和人造颗粒中，其中空气污染颗粒被公认为是疾病的全球主要环境危险因素之一。了解微塑料的作用及其对环境颗粒暴露总量的贡献，对评估其对全球疾病负担的潜在贡献至关重要。

由于其持久性、宽尺寸范围和复杂的特性，与其他环境颗粒相比，微塑料可能表现出不同的颗粒特性，具有不同和更广泛的毒性。

迄今为止，迫切需要解决与微塑料有关的健康问题有：内部暴露；ADME 过程，包括纳米颗粒蛋白质晕的影响；与免疫系统的相互作用；纳米塑料是否会影响胎盘，胎儿和大脑；以及环境微塑料与其他环境天然和工程纳米颗粒的不同之处。

基于这些健康问题，我们迫切需要进行更多的研究，以充分了解微塑料在现实生活条件下的潜在毒性、潜在机制和长期影响。

3、 微塑料的主要来源？

自 1950 年以来，全球塑料年产量一直保持高速增长的态势，2020 年，全球塑料总产量达到惊人的 3.67 亿吨。我国是世界塑料生产和使用大国，多种塑料产品的产量位于全球首位，如聚氯乙烯（PVC）、氨基塑料等，且产量还在进一步扩大。

据报道，这些不可降解的材料被使用后，超过 50% 的塑料由于没有得到及时、有效的收集和处理进入到生态环境中，并被物理破碎成为微塑料，严重污染了水环境和空气环境。

除了由大块塑料在环境中被物理破碎后形成，还有一部分的微塑料直接来源于人类的工业生产活动和日常生活，例如，汽车轮胎与路面摩擦过程中会产生塑料颗粒，化妆品等个人护理用品中会加入塑料微珠，洗衣废水中也会含有微塑料成分。因此，微塑料可以被分为两大类别，一类是初生微塑料（Primary Microplastics），即生产之初就以微小颗粒存在的微塑料，它会存在于护肤用的面部磨砂膏、磨砂洗面奶和某些美白牙膏中；另一类是次生微塑料（Secondary Microplastics），即大块塑料经过碎裂、氧化、风蚀、冲刷等一系列外部作用后形成的微小塑料颗粒。

提取自某美白牙膏的初生微塑料（左图）、发现自香港某沙滩的次生微塑料（右图）

人们到底在无意间吸食了多少环境中的微塑料呢？2021 年 3 月，荷兰瓦赫宁根大学（WUR）的环境科学家 AA（Bart）Koelmans 教授在报告中提出，根据空气、水、盐和海鲜中微塑料含量的调查数据来分析推测，每人每天可能会摄入数十至十万个微塑料碎片。在被微塑料严重污染的环境下生活，每人每年可能会摄入重量相当于一张信用卡的微塑料。

人们通常认为塑料的摄入是无足轻重的，它只是我们消化过程中的旅行者，最终会被排出体外。然而，最新的研究表明，尺寸小于 10 微米的微塑料颗粒可以穿过细胞膜，进入到人体的循环系统中。据推测，人体内微塑料的最大来源可能是水源。其中，饮用水、瓶装水、自来水、地表和地下水的样品都曾被检出严重的微塑料污染，而在食物中，甲壳类海鲜、啤酒和盐的微塑料颗粒含量排名暂居高位。此外，人们也可能通过呼吸摄入悬浮在空气中的微纤维颗粒。现已有证据表明，与尼龙和聚酯纤维（又称 PET 纤维）等打交道的工人，因长期暴露于较高浓度的微塑料污染环境中，肺功能会受到损害。