21科普|人体肺部和血液中发现“微塑料”!它是如何渗透进身体的?有何危害?
来源:乐鱼网站赞助了大巴黎 发布时间:2024-07-18 22:31:3321科普|人体肺部和血液中发现“微塑料”!它是如何渗透进身体的?有何危害?
2022年04月09日 12:02 21世纪经济报道 21财经APP 朱萍,实习生,王馨漪,徐茂楠
在这个被微塑料浸染的环境,“限塑令”开始推行,研究者也在推动可降解塑料,但人类可以抵挡住塑料的渗透吗?
21世纪经济报道记者 朱萍 实习生 王馨漪 徐茂楠 北京报道“人类对环境投之以塑料废弃物,环境报之以微塑料。”
琳琅满目的瓶装饮料,精致、多样的外卖餐盒,廉价好用的塑料食品袋……在人们越来越快节奏的生活中,塑料制品凭借着出众的便携能力,大大便利了人们的生活。然而,人们似乎正在为这种便利付出代价。
4月7日,在一篇发表在环境科学领域顶刊《Science of the Total Environment》上的研究论文显示,来自英国赫尔大学领导的研究团队首次在活人的肺部深处发现了微塑料。
其实,这已经不是第一次在活人的体内发现微塑料了。早在3月25日,发表在另一环境科学领域顶刊《Environment International》的研究论文显示,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的血液中发现了微塑料。
微塑料,已经不仅存在于山川和河流中,存在于空气和食物中,甚至存在于人类的血液和器官里。在这个被微塑料浸染的环境,“限塑令”开始推行,研究者也在推动可降解塑料,但人类可以抵挡住塑料的渗透吗?微塑料对人类的健康是否有不利影响?
微塑料,最早是由英国普利茅斯大学的Richard Thompson在2004年提出,通常是指直径小于5毫米的塑料碎片。微塑料大约相当于铅笔末端的橡皮擦,这些微小颗粒可以漂浮在空气中、自来水或瓶装水中,以及海洋或土壤中。人们在家中或活动频繁的户外区域都容易暴露于较高浓度的微塑料环境中。
由于体积极小,人们很难注意到它的存在。随后,由于其在海洋环境中的广泛存在以及对生物产生的各种危害,微塑料作为新型污染物才开始受到学者的广泛关注。
4月7日,在《Science of the Total Environment》上的一项研究中, 来自英国赫尔大学领导的研究团队首次利用μFTIR光谱技术发现滞留在活人肺部深处的微塑料。
这项研究中最有力的一项发现是,在13个活体人类肺组织样本中,有11个样本中发现了39个微塑料颗粒(每个颗粒的大小至少为3微米)。
研究作者之一、英国赫尔约克医学院呼吸医学高级讲师劳拉·萨多夫斯基(Laura Sadofsky)也表示,之前在人类尸体解剖样本中发现了微塑料,但此次是第一个在活体肺中发现微塑料的有力研究。
在检测到的微塑料中,有12种聚合物类型,其中聚丙烯PP(23%)、聚对苯二甲酸类塑料PET(18%)、Resin树脂(15%)和聚乙烯PE(10%)最为丰富。在组织样本中确定的所有MPs为纤维(49%)、碎片(43%)或薄膜(8%),在组织样本中确定的MP颗粒的平均颗粒长度为223.10±436.16μm(范围12-2475μm),平均颗粒宽度为22.21±20.32μm(范围4-88μm)。
这12种聚合物类型,它们有多种用途,据悉,PP大范围的使用在外卖餐盒、保鲜盒、和部分奶瓶,PET则通常用于矿泉水瓶、饮料瓶和各种家用电器的外观等。
(图片来源于英国赫尔大学研究团队的论文。上图图A为聚合物类型;上图图B为微塑料形状;下图为从人肺组织样本中鉴定的MP微塑料图像:A、B、C和D分别为PET、PUR、 树脂和PAN;E和F为未识别的微塑料)
而在研究中一个有趣的现象是,与女性患者相比,男性患者的微塑料水平也要高得多。
并且,所有来自男性的样本都含有微塑料,而来自女性的五分之二的样本没有微塑料。但由于该研究的样本量较少,未来可能需要更加多的分析来探索这一差异。
此外,英国赫尔大学研究团队研究表明在肺的上部发现了11个微塑料,在中部发现了7个,在肺的下部发现了21个——这是一个意想不到的发现。虽然这些微塑料只发现了少量,但它们存在于整个肺部,在肺组织越下部区域,通常污染越严重。而在肺部这么深的地方,塑料颗粒出乎意料地大。
而值得注意的是,根据英国顶级呼吸医学Thorax杂志研究表明,只有物理直径小于3μm的颗粒才能进入肺泡区域。而在英国赫尔大学领导的研究团队的这项研究中,在肺样本中检测到长度为12至2475μm、宽度为4至88μm的颗粒,理论上,这些颗粒太大,不有几率存在,但仍然存在。
此研究根据结果得出,吸入是人类接触微塑料的常规途径,我们呼吸的颗粒可能比专家假设的要大。
研究作者之一、英国赫尔约克医学院呼吸医学高级讲师Laura Sadofsky博士表示,在活人肺部发现微塑料是十分令人惊讶的。“以前曾在人类尸体解剖样本中发现过微塑料。但我们没想到会在活人肺部较深的区域发现如此多的微塑料。因为肺下部区域的气道非常小,我们本以为这些尺寸的塑料颗粒在进入肺部深处之前会被过滤掉。”
Laura Sadofsky指出,这一些数据在空气污染、微塑料和人类健康领域提供了一个重要进展。这一些信息可以为实验室实验创造现实条件,以确定其对人体健康的影响。
不久前,在一项发表在环境科学领域顶刊《Environmental Science & Technology》上的研究显示,来自南京大学环境学院污染控制与资源化利用国家重点实验室的研究团队调查了来自中国11个省市参与者的粪便样本,发现经常喝瓶装水、吃外卖食品以及工作性质为粉尘暴露的参与者,其粪便中的微塑料更多。此外,体内微塑料含量的升高还可能会加剧肠道炎症。
3月25日,在发表于《Environment International》的一项研究中,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队则首次在人类志愿者血液中发现了微塑料。
在研究中,研究人员招募了22名健康志愿者,通过静脉穿刺获得全血样本。在排除血液样本受到污染的可能性后,研究人员在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)。PET、PS和PE的占比分别达到50%、36%和23%。这其中,PS被大范围的使用在食品包装材料,PE多用于包装薄膜和塑料袋,PMMA则常用于电子设备和照明设备的外观。
研究人员表示,微塑料在血液中停留的时间是未知的,因此它们在人体内如何传输,如何作用还要进一步研究。而微塑料是不是真的存在于血浆中或由特定的细胞类型携带,以及这些细胞在多大程度上参与将微塑料穿过粘膜转移到血液中也有待确定。
英国国家海洋学中心研究人为污染物的Alice Horton博士在评价这项研究时表示,这是一个令人担忧的发现。“因为微塑料已经在实验室中被证明可以在实验条件下引起炎症和细胞损伤。这项研究证明了微塑料不仅在整个环境中弥漫,而且也在我们的身体中弥漫。这种情况的长期后果仍不清楚。”
该研究负责人、阿姆斯特丹大学生态毒理学专家迪克·维塔克也表示,目前还不清楚这些微塑料接下来会从血液流向何处。微塑料能否被清除,是否会聚集在某些器官内,甚至通过血脑屏障,还犹未可知。
作为食物链顶端的生物,人类的食物可能会累积多种元素或毒素。微塑料被水生生物摄取从而进入食物链、最后进入人体,可能是人类摄入微塑料的主要途径之一。比如扇贝等低营养级水生生物,由于在摄食过程中只能判断颗粒物的大小,可能会摄入微塑料。此外,食盐等食物中也含有微塑料。2015年,上海华东师范大学的研究人员收集了15个品牌的3种食用盐,发现样品中均含有种类丰富的微塑料。
另外,微塑料还能够最终靠水环境进入人体。曾有研究者对中国多个城市的自来水样品进行仔细的检测,发现各样本均存在呈碎片状、纤维状和球形等不一样的形状的微塑料。作为人体代谢的基础物质和必要环境,一旦在饮用水中存在微塑料,人类暴漏与微塑料的风险就会大大增加。
值得注意的是,人类在呼吸、接触物品的同时就可能接触微塑料。中国医科大学公共卫生学院的李明菊等人曾在文章中指出,一个轻度活动的男性每日可吸入微塑料颗粒接近300个。在肺癌患者的癌组织和邻近的肺组织标本中,通过病理检查也可见到纤维素和塑料微纤维。另外,人类在接触一些看似不起眼的物品时也可能沾染微塑料。2017年,我国学者进行的市场调研发现,7.1%洁面和2.2%的塑料外包装沐浴产品含有微塑料,比如牙膏、磨砂膏和防晒霜等。
长期以来,塑料一直被认为是一种惰性物质。人们认为,微塑料在进入人体后,会经过胃肠道、胆道被排泄出体外。然而,有动物研究表明,小于10μm的微塑料可以穿过细胞膜进入循环系统,并到达其他组织。其实,微塑料确实可能通过循环系统到达全身各个器官。此前已有研究证实,人类胎盘对50、80和240纳米的聚苯乙烯和聚丙烯微塑料具有渗透性。
尽管目前还只有少数的证据确认微塑料对人类的毒性,但塑料制品在生产的全部过程中有时会被掺入各种有毒添加剂来提升性能。同时,微塑料的疏水性和高表面积使其能够吸附积累持久性污染物,形成毒性集合体。随着微塑料进入人体发生释放,可能会对人体造成伤害。
目前,已有不少研究者对动物进行微塑料暴露实验,证明了微塑料会造成炎症和细胞损伤等。尽管对于微塑料是否危害人体健康尚无研究证实,但有研究人员担心,长期暴露于微塑料中会对人体细胞造成损害。
实际上,塑料已经渗透于各大领域,但大范围地使用塑料,使得未被妥善处理的塑料垃圾在全球造成了严重的污染问题,最终也让微塑料出现在人的身体内。
为缓解塑料污染问题,也有相关“限塑令”颁布,与此同时也有研究者试图以研发出可降解塑料,期待其替代传统的不可降解塑料。
根据《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》(中轻联综合[2020]284号文),可降解塑料即“在自然界如土壤、沙土、淡水环境、海水环境、特定条件如堆肥化条件或厌氧消化条件中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等)的塑料。”
据《辽宁日报》4月5日报道,经辽宁省委批准,《省人大常委会2022年立法计划》正式执行。立法计划包括13件立法论证项目,《辽宁省禁止不可降解一次性塑料制品规定》位列其中。
如2022年1月5日,河南省公布了《河南省城市生活垃圾分类管理办法》,并于2022年3月1日起施行。办法第十六条规定:依法禁止生产、销售和使用不可降解的一次性塑料制品。第十九条规定,餐饮服务提供者和餐饮配送服务提供者不得主动向消费的人提供一次性筷子、调羹等餐具。
2021年7月29日,山西省第十三届人民代表大会常务委员会第三十次会议通过《山西省禁止不可降解一次性塑料制品规定》,并将于2022年7月1日起实施。规定明确了禁止、限制不可降解一次性塑料制品实行名录管理。
不过,在2021年12月10日,在2021年(第十六届)国际塑料工业新材料、新工艺、新装备行业峰会上,有专家提出,各地执行标准不一,就算同一个城市不同行政区也执行不同的标准,一些官方反馈的信息也是无标准可依。
工程塑料国家工程研究中心总工程师季君晖在接受各个媒体采访时表示:“我非常希望环保部尽快出台全国统一的技术指导标准和文件。现在各个省推行的标准是不一样的,各省之间质量发展要求不一致,这会对行业产生致命打击。”
与此同时,生物降解材料研究院研究总监陈彬向21世纪经济报道记者表示:“可降解塑料的目标不是要完全替代传统塑料。中国每年有8000万吨的塑料制品,但可降解塑料目前产能只有40万吨,产量只有20万吨左右,行业的承载能力还有限,我们期待在部分一次性塑料制品领域,去替代传统的不可降解塑料,但即便在这样的领域,也有一个逐渐进展的过程。”
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