“微塑膠”成科學界關注焦點,或對人體健康造成潛在威脅

“微塑膠”成科學界關注焦點,或對人體健康造成潛在威脅

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健康 Health 科技 Tech


要點:
隨着微塑膠在環境和人體中的廣泛存在,盡管尚無確鑿證據表明其直接危害健康,但這一問題已引發了科學界和公眾的高度關注。

科技正以前所未有的速度和規模發展,引發多個領域的變革,塑造了新的商業模式,甚至重塑了全新社會結構。我們一起,從科技創新中洞察社會轉型和升級的機遇。

狂呼科技研究所聚焦科技創新對當今世界的影響,以獨特、前瞻的科技視角,洞察科技時代下涌現的“創新革命”。

狂呼,以最具突破性的技朮塑造我們的未來,為大眾捕捉科技商業先機,探索當今人類社會面臨的重大挑戰。

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近年來,關於“微塑膠”的國際研究不斷增多。盡管目前尚無充分證據表明微塑膠會直接導致人類疾病,但隨着它們在海洋、飲用水以及人體中出現的頻率越來越高,這一問題已引起了科學界和公眾的廣泛關注。那么,微塑膠對人體健康究竟是否搆成威脅?在塑膠制品普及的背景下,微塑膠的長期存在又該如何應對?

生活在“塑膠世界”
塑膠是一種神奇的材料。它們堅韌、輕盈、靈活、無菌且便宜,這使得它們非常受歡迎。自20世紀50年代以來,塑膠生產水平的增長速度比任何其他材料都快,而且總量仍在上升趨勢。

然而,塑膠的廣泛使用也帶來了巨大的隱患。除了塑膠生產過程中對環境的負面影響,如溫室氣體排放加劇全球變暖外,我們對塑膠廢棄物的處理方式同樣存在嚴重問題。目前,全球約9%的塑膠廢棄物得以回收利用,約19%被焚燒,剩余的50%進入垃圾填埋場,22%則變成了垃圾,無法得到有效處置。

早在20世紀60年代,科學家們便意識到塑膠垃圾已成為全球環境問題,但直到2004年,海洋生物學家理查德·湯普森/Richard Thompson在“科學”雜志上發表的研究報告使這一問題得到了新的關注。

他的團隊首次在海洋中發現了微小的塑膠碎片和縴維,并將其命名為“微塑膠”。微塑膠指的是直徑小於5毫米的塑膠顆粒,而更小的尺寸則包括微米和納米級的微塑膠,統稱為微納塑膠/MNPs。湯普森的研究表明,這些微小的塑膠碎片大多來自於較大塑膠物品的降解,且這些塑膠顆粒會被海洋生物誤食。

2024年,湯普森團隊在“科學”雜志上發布了最新的研究成果,回顧了自2004年以來的7000項微塑膠相關研究,揭示了我們對這一污染物的了解依然不全面,且問題比預想的更為嚴重。

過去二十年,科學家們不僅發現海洋中的微塑膠數量大幅增加,這些微小顆粒還出現在我們日常生活的各個方面。從我們呼吸的空氣、飲用的水,到我們食用的動物和植物,甚至是冰淇淋等食物中,微塑膠的身影無處不在。此外,研究發現,微塑膠的來源不僅包括降解的較大塑膠物品,諸如聚酯服裝和合成橡膠輪胎等材料也是微塑膠的重要來源。用於生產大規模塑膠產品的微小塑膠顆粒同樣通過供應鏈各環節流入環境,進一步加劇了污染。

然而,確定微塑膠的來源只是研究的第一步。科學家的主要關注點在於這些微小顆粒對生態環境和人類健康的影響。20年的研究顯示,微塑膠污染已經在全球范圍內造成了有害影響。這些影響不僅包括對野生動植物的身體傷害,還涉及到社會文化和人類健康方面的潛在風險。湯普森在研究聲明中指出,經過兩十年的研究,已有明確證據表明,微塑膠對陸地生態環境、海洋生態環境以及人類健康的危害日益嚴重,影響已經不容忽視。

微塑膠的多重危害
陸地生態 -
陸地上的微塑膠污染主要源自農業、工業和城市生活等多個方面,且其危害逐漸被科學界所關注。在農業中,塑膠薄膜的廣泛使用以及灌溉管道的鋪設,都是微塑膠的主要來源。

塑膠薄膜用於覆蓋農作物、保護土壤、控制水分等,但隨着時間的推移,這些塑膠材料逐漸老化和分解,最終釋放出微小的塑膠顆粒,進入土壤和水源。灌溉管道、塑膠網格和塑膠包裝材料的使用,也在農業生產過程中產生了大量的塑膠廢棄物,這些廢棄物在長期暴露於陽光、風化和機械磨損作用下,也會逐步分解成微塑膠,進入環境。

在工業和建筑領域,塑膠的生產和使用同樣是微塑膠污染的重要源頭。許多工業生產過程中,尤其是涉及塑膠制造、加工和拆卸的行業,都會產生大量的塑膠廢料。這些廢料往往被不當處置或遺棄,經過時間的推移,這些廢棄塑膠在風力、雨水等自然條件下分解成微塑膠顆粒,進入土壤和水體。此外,建筑施工過程中使用的塑膠管道、隔熱材料、塑膠塗料和其他建筑裝飾材料,也有可能在拆卸、重建或長期使用過程中,發生降解,釋放出微塑膠顆粒。

在城市生活中,微塑膠的來源更加多樣化。洗衣機排放的合成縴維是城市居民日常生活中的主要污染源之一。合成縴維如聚酯、尼龍和腈綸等材料,在洗衣過程中被洗脫并隨着污水進入環境。這些微小的合成縴維通過排水系統流入水體或進入土壤,成為陸地和水域的微塑膠污染源。此外,城市街道上的塑膠垃圾和廢棄物,尤其是塑膠袋、瓶子、包裝材料等,也在城市清掃和雨水沖刷下分解成微塑膠顆粒,進一步加劇了土地上的塑膠污染問題。

研究人員通過土壤樣本分析,發現農田和城市綠地中微塑膠的含量正在顯著增加。這一現象的發生,主要是由於微塑膠顆粒在土壤中的滯留性和積累性,導致它們在土壤層中不斷堆積,并可能通過食物鏈傳遞給植物、動物乃至最終的人類。通過顯微鏡和光譜分析技朮,科學家能夠有效地鑒別和監測土壤中的微塑膠。顯微鏡技朮使研究人員能夠在土壤樣本中直接觀察到微塑膠顆粒的形態、大小及分布情況,而光譜分析則能夠通過識別材料的特徵光譜,確定微塑膠的種類和來源。

通過長期監測,研究人員發現,農業和城市生活的微塑膠污染不但影響土壤質量,還可能對植物的生長產生不良影響。一些微塑膠顆粒甚至被植物根系吸收,可能導致植物在吸收水分和養分時受到干擾,進而影響作物的生長和產量。

海洋生態 - 海洋中的微塑膠污染已經成為全球環境問題中的一大熱點,且其影響正日益嚴重。隨着塑膠制品在全球范圍內的普及,海洋微塑膠的來源也變得越來越多樣化。主要來源包括塑膠垃圾的分解、漁具的丟棄,以及工業和生活廢水中的微塑膠成分排放。塑膠垃圾隨着時間的推移會逐漸降解成微小的顆粒,這些微塑膠顆粒被海洋環境中的波浪、陽光和微生物作用分解,并擴散到海洋的各個角落。根據研究,海洋中的微塑膠不僅來自大型塑膠垃圾的降解,還包括各種日常使用產品中釋放的微小塑膠顆粒,如合成縴維的洗衣排放、塑膠塗料和化妝品中的塑膠顆粒等。

在漁業方面,廢棄的漁具、漁網和其他塑膠裝備是另一個重要的污染源。每年,成千上萬的漁網和其他漁具被遺棄在海洋中,這些廢棄物不僅直接帶來塑膠垃圾,還通過不斷破裂和風化釋放出大量微塑膠,進一步加劇海洋污染。這些微小的塑膠顆粒在海洋中擴散,形成了廣泛的微塑膠污染區,嚴重影響了海洋生態系統。

除此之外,許多工業和生活廢水中也含有大量的微塑膠顆粒。日常生活中,許多清潔產品、個人護理品和化妝品中都使用了微塑膠顆粒,這些顆粒被沖洗掉并通過下水道進入海洋,進一步污染水體。工業廢水排放同樣是微塑膠進入海洋的一個重要途徑,尤其是在一些塑膠生產和加工行業,微塑膠顆粒可能未經過有效處理就直接進入水體,最終流入海洋。

這些海洋微塑膠不僅對海洋生態造成威脅,還可能通過食物鏈回到人類的餐桌。海洋生物,尤其是魚類、貝類和甲殼類動物,會誤食微塑膠,導致消化系統受損,影響其生長和繁殖。一些研究顯示,微塑膠甚至可能積聚在海洋生物的組織中,最終通過食物鏈進入人類體內。

人類健康 - 微塑膠顆粒由於其微小尺寸,能夠穿透細胞膜,目前已在人體的多個部位被檢測到,包括肺部、肝臟、血液、糞便和胎槃。

一些體外細胞培養和動物實驗研究表明,微塑膠可能會引發人體細胞的炎症反應、氧化應激以及DNA損傷等不良反應。如果這些影響持續存在,可能會導致組織損傷、縴維化,甚至誘發癌症。然而,目前關於微塑膠對人體健康的具體影響的研究仍然相對有限。

據“新英格蘭醫學雜志”發布的一項前瞻性、多中心、觀察性研究為這一領域提供了有力證據。該研究由意大利坎帕尼亞大學的研究團隊開展,研究對象為257名接受頸動脈內膜切除朮的患者。研究人員對這些患者進行了微塑膠檢測,并進行了平均33.7個月的跟蹤隨訪。研究結果顯示,在58.4%的頸動脈斑塊樣本中發現了聚乙烯,而在12.1%的樣本中檢測到聚氯乙烯。聚乙烯和聚氯乙烯是常見的塑膠類型,廣泛用於日常用品,如購物袋、飲用水瓶和水管等。

在長達34個月的隨訪期間,那些體內檢測到微塑膠的患者,患心臟病、中風或全因死亡的風險是未檢測到微塑膠的患者的4.5倍,且這一差異具有統計學意義。這一發現揭示了微塑膠與心血管疾病風險之間的潛在聯系,強調了進一步研究微塑膠對人體健康影響的緊迫性。

如何減少微塑膠攝入
2015年,美國國會通過了“無微珠水法”,禁止在牙膏、洗面奶等產品中使用塑膠微珠。此外,一些州和城市也釆取了措施,禁止使用一次性塑膠產品,因為這些塑膠在丟棄后會分解成微塑膠。然而,這些政策盡管有所進展,但依舊不足以顯著減少環境中微塑膠的數量。要真正解決這一問題,最有效的途徑是讓紡織業和輪胎制造商停止生產含有大量塑膠的產品。

加州海洋保護委員會執行董事馬克·戈爾德/Mark Gold指出,“如果沒有紡織行業和輪胎制造商的主導作用,即便是消費品生產也難以大幅減少微塑膠污染問題。”然而,紡織和輪胎產業是全球規模龐大的行業,想要說服這些企業集體改變生產方式,或者通過政府強制改變它們的做法,并非易事。尤其是在我們尚未完全明確微塑膠對人類健康的具體危害時,這個問題變得更加復雜。

當前,針對微塑膠對健康的影響,科學界尚無明確的解決路徑。由於微塑膠几乎無處不在,研究人員很難對接觸微塑膠的群體與未接觸微塑膠的人群進行精確對比,以確定其可能的健康影響。這使得現實世界中的研究缺乏控制變量,進而影響了研究結果的准確性和可靠性。

此外,“塑膠”一詞并不是單一的物質,塑膠生產涉及使用超過13,000種不同的化學物質,這使得問題更加復雜。我們如何能知道哪些化學物質會導致哪些健康問題,從而需要監管或禁止?針對這些化學物質的體內測試仍然缺乏,更別提對塑膠產品中這些化學成分的無數組合進行研究了。

目前,科學家們已開始對人體細胞進行暴露實驗,將它們暴露在某些塑膠化學物質和微塑膠顆粒中,記錄細胞的反應,例如炎症反應、DNA損傷或細胞死亡。此外,研究人員還在動物身上進行了對照實驗,觀察微塑膠暴露的影響。例如,某些研究發現小鼠暴露於一定水平的微塑膠后,出現了器官衰竭、免疫系統紊亂,甚至表現出類似痴呆的症狀。

因此,雖然微塑膠污染的問題日益嚴峻,科學家們也正在積極研究其對人類健康的潛在影響,但目前仍缺乏足夠的證據來確認這些小顆粒對人體造成的具體危害。在這種情況下,如何平衡生產、使用和環境保護之間的關系,仍是一個亟待解決的全球性難題。

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