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人体 100% 发现!厨房海绵每月脱落上万亿微塑料,需要担心吗?|对话专家

来源:泰然健康网 时间:2024年07月09日 13:29

本文作者:云也

微塑料,是各种塑料制品崩解到最细微时形成的碎片。

它们甚至还是肉眼可见的大小,却已经遍布环境和人体。据估算,我们平均每周摄入大约 5g 微塑料——相当于一张银行卡 [1]

近期,我国南京大学、东南大学的新论文揭示的一个新污染源,让许多人直呼防不胜防——每天用来洗碗的清洁海绵(密胺材质),每磨损 1 克,就释放 650 万个微塑料。

相当于每个月在全世界的厨房里,就会磨出 1.55 万亿个微塑料颗粒 [2]

环境中无处不在,摄入防不胜防,研究还在不断证明血液、精液、血管、胎盘等等都 100% 发现微塑料……

难道,全世界都是塑料姐妹花的时代,已经避无可避了吗?我们体内的微塑料又到底是否有害,我们真的需要担心吗?

为此,本文邀请近期带领团队在微塑料方向贡献了重要研究成果的国内顶尖专家介绍相关研究突破,并就微塑料领域与普通人息息相关的问题进行讨论。

饮水、喝酒、食盐

无处不在还无孔不入?

全世界每年产 4 亿余吨塑料,22% 成为污染物散入环境。这些塑料被太阳、热、风、酸、盐、氯等因素降解为微塑料 (MP)颗粒(1μm~5mm),在环境中渐渐积累。

化学性质稳定不易降解+体积较小容易迁移,让微塑料已遍布大气、水体和土壤。

曾发表重磅研究揭示人胎盘微塑料含量的 Matthew Campen 是这样解释我们面对的严峻环境微塑料暴露问题:「塑料降解需要时间,当前环境中的微塑料可能已有 40 或 50 年的历史。」

Matthew Campen 论述胎盘发现微塑料的意义 图源:文献 3

「全球塑料产量每 10 到 15 年就会翻一番。即使我们现在就截停,到 2050 年,环境中塑料也将是现在的三倍。」[3]

世界野生动物基金会曾委托 University of Newcastle 研究认为,普通人平均每周摄入大约 5g 微塑料,相当于一张银行卡。

其中,摄入塑料的最大来源是饮用水,每周仅喝水就能摄入多达 1769 个微塑料颗粒。其他较为重要的来源是食用贝类、喝啤酒、食盐 [1]。

人体如何摄入微塑料颗粒 图源:文献 1

目前微塑料领域研究火热,这些研究是否意味着我们已不可避免地处于高微塑料暴露环境?

首都医科大学北京安贞医院 张铭教授:

环境中存在大量微塑料,且短期难以逆转,已是不争的事实——微塑料污染,确实已经是全人类都绕不过去的一个话题。

微塑料这一议题起源于环境科学,近几年才有生物医学的科研人员参与其中,因此目前更多的研究聚焦于上游的环境暴露、人体组织检测。

我相信随着未来越来越多的临床科研人员注意到微塑料这一健康威胁并开展相关研究,大量微塑对人体健康影响的资料将被提供,会极大的提升人们对微塑料的体内危害的认知。

想要逃也逃不掉……吗?

可能有人会问,自来水会有微塑料,那我喝其他水是否会更干净?

很遗憾,答案依然是否定的——世界各地的地下水、地表水、自来水和瓶装水,在微塑料面前人人平等 [4]。

今年 1 月,美国哥伦比亚大学的研究人员在 PNAS 上发表了一篇,公布了这样惊人的结果:每瓶 1 升装的瓶装水中,约含有 24 万个纳米和微塑料颗粒(90% 纳米塑料,10% 微塑料),比既往估计的高出 100 倍。研究者对此提示,这已可能对饮用者造成严重的健康风险 [5]

图源:文献 5

而文章开头提到南京大学、东南大学的研究则关注了另一个逃不掉的生活场景——洗碗。

研究人员从国内市场购买了三个知名品牌的清洁海绵(密胺材质),然后反复用它们在有纹理的金属面上摩擦,制造磨损。结果发现,每克清洁海绵磨损会释放出大约 650 万微塑料纤维。

根据亚马逊网站显示的累计销售数据,假设所有售出的海绵平均磨损了 10%,每月就能释放出 1.55 万亿微塑料——而这仅纳入了一家零售商,实际脱离的微塑料数量只会高得多 [2]。

环境塑料防不胜防,避免摄入,似乎成了唯一的出路。有避免的方法吗?

广州医科大学生物医学工程学院 李战军教授:

近年来关于微纳塑料污染的研究报道可谓铺天盖地。虽然目前还没有充分证据表明微纳塑料会直接引发人类疾病,但是鉴于日益增长的塑料垃圾数量,微纳塑料污染饮用水源、进而对人群健康构成的潜在威胁的担忧非常广泛。

例如根据文献报道分析,塑料容器(特别是一次性塑料制品)会产生微塑料,那么使用玻璃杯子和易拉罐是有可能减少微塑料摄入的。当然,目前在销售的饮料食物都是符合国家食品安全标准的,可以放心食用。我们推荐尽量不用一次性塑料杯子、餐具,尽量不用塑料带裝食物。

目前市面上的反渗透 RO 膜也能有效去除水中塑料微粒,但缺点就是相对价格还是昂贵,同时应注意维护,周期性检查设备是否正常工作。

综合来看,想让公众安心,我们很需要发现一个大家都能用、用得起的避免微塑料摄入的方法,于是我们做了一些前瞻性的工作。

烧开再喝,或许就能去除 90%

这项研究由广州医科大学和暨南大学研究团队进行,从广州采集了硬自来水的样本,并在其中掺入了不同量的微塑料颗粒 [6]。

随后,就像每家每户中国人每天都在做的一样,将样品煮沸 5 分钟后,再晾成国民饮料「凉白开」。

沸腾的硬水富含矿物质,会自然形成水垢。研究结果表明,随着水温的升高,CaCO3 形成了包封塑料颗粒的水垢颗粒或晶体结构,最后堆积起来。此时问题就变得格外简单——只要一个简单的家用过滤器,甚至简单地静置,就能将漂浮在水中的水垢去除。

水垢带走微塑料的过程示意图 图源:文献 6

研究指出,微塑料的包封效应,在较硬的水中更为明显——在每升水含有 300mg CaCO3 的硬水样品中,沸腾后高达 90% 的微塑料颗粒被去除。当然,即使在软水样品中,把水烧开仍能去除约 25%。

为何会想到进行这项研究?把水烧开真的能奏效吗?

暨南大学环境学院院长 曾永平教授、广州医科大学生物医学工程学院 李战军教授:

从材料学的角度来看,纳米颗粒在水中的分散本来就是不稳定的。粒径越小,表面能越高。微纳塑料更倾向于团聚在一起,或者吸附在其它物质表面,以减小自身的表面能。

我们推测,饮用水中微量微纳塑料颗粒之所以能稳定存在,主要因为:1)微纳塑料的密度通常接近水,容易悬浮在水中;2)自来水中缺少可以吸附固定微纳塑料颗粒的物质。

于是我们联想到,烧开水产生的水垢(主要是不溶性钙镁碳酸盐和碱式碳酸盐组成)会迅速沉降。长时间使用的烧水壶,水垢还会结块。新生相的水垢具有很高的吸附活性,能高效吸附、包裹、沉淀很多污染物。

这项研究就初步验证了这一简单想法——烧开水可以去除饮用水中的微纳塑料颗粒。

全球不同区域的塑料污染程度和水质不均匀,如中国南方地表水硬度大、含有较多钙离子,而北方很多地区饮用的地下水含有更多镁离子(口感偏苦)。

因此,烧开水除微纳塑料的效果可能因地而异,还要深入研究。硬度较低的水烧开也不能形成水垢,去除微纳塑料的性能也不理想。不过,考虑到烧开水还能消毒杀菌、杀灭寄生虫卵、去除重金属,喝开水的综合益处,我们可能还远未完全了解。

人体 100% 发现微塑料

皮肤、呼吸道吸入、消化道摄入……微塑料无孔不入。既然有摄入,那么非常顺理成章的结果,就是人体被微塑料占领。

2018 年,在欧洲肠胃病学会上,研究人员首次报告了在人类粪便中发现微塑料。2020 年 8 月,美国化学会年会上又曝出人的肺、肝脏、脾脏和肾脏组织样本中均检测到了微塑料 [7],去年 9 月和今年 2 月连续两项研究更是在胎盘 100% 检测到微塑料颗粒 [8,9]。

但今年以前,微塑料有害性证据,其实主要还停留在毒理学和体外研究。

2021 年 12 月,全球首份微塑料的人体细胞毒性研究问世,测试了细胞毒性、免疫反应、影响细胞膜或在细胞膜内交叉、氧化应激和遗传毒性。结果显示,前四种都与人体摄入或吸入高水平微塑料相关。[10]

图源:文献 10

此后,许多研究试图探索微塑料与疾病之间的关联和作用原理。2023 年 11 月 Science Advance 的一份研究提示纳米塑料进入大脑,可能与帕金森病风险增加相关 [11]。但这仍然只是一份体外研究。

美国波士顿学院流行病学家 Philip Landrigan 在 Nature 报道中指出,尽管科学家们都非常关心微塑料的危害,但因为混杂因素等原因,这些影响很难严格评估 [12]。

为什么现在有微塑料研究这么火热,却还没有多少有害人体的直接证据?

首都医科大学北京安贞医院 张铭教授:

确实,大家更关心的是当然是明确微塑料对人体具体的危害,现在的成果主要集中在哪个器官、组织存在微塑料,是因为研究得一步步走。

例如,在我们的研究只有首先证明人体血管存在微塑料,才能进一步去研究来源和是否会影响病发生发展,接着发现形成斑块的动脉中微塑料浓度显著高于不含有斑块的动脉,提出微塑料可能与动脉粥样硬化有着潜在的联系,有可能是动脉粥样硬化新的危险因素。

到底有没有害,需要担心吗?

而时间来到今年年初,首都医科大学北京安贞医院的一项研究不仅发现人体主要动脉都有微塑料,还向着揭示微塑料对人体真实危害的方向迈进了一步 [13]。

该研究聚焦人体冠状动脉、颈动脉和主动脉组织中微塑料的识别和准确定量。 结果显示,所有 17 个(4 个冠状动脉,7 个颈动脉和 6 个主动脉)动脉组织样本中,无一例外均检测到了微塑料。

研究团队进一步对微塑料浓度和斑块发生之间的相关性进行了探索。结果显示,含有斑块的冠状动脉样本和颈动脉样本中的微塑料浓度,均高于不含有斑块的主动脉样本,因此研究团队认为,微塑料可能与人体动脉粥样硬化有潜在关联。

首都医科大学附属北京安贞医院张铭教授是这篇论文的通讯作者,作为一名心内科临床医生,他强调虽然从目前研究得出的结论,微塑料潜在危害人体的可能性很大,但作为普通人和作为医生、研究者,我们应该抱有不同的心态。

微塑料,我们需要担心吗?

首都医科大学北京安贞医院 张铭教授:

塑料给我们带来了便利,也带来了极大的环境污染,现在更可能威胁人类健康。

作为普通人,我们还不必太过担忧,毕竟还没有可靠证据,表明微塑料能直接导致疾病。

而与普通人不同,学界则应当着急。我们应当通过研究结果,告诉公众微塑料究竟是否有害、如何有害。因为只有明确危害、形成广泛社会共识后,人类才可能投入更大成本去严格控制微塑料的产生,从根源上解决问题。

我认为,未来人体微塑料的研究,需要回答三个问题

1、人体中微塑料从哪儿来?

2、微塑料进入人体后到哪儿去?

3、微塑料对人体有什么影响?

前两个问题,目前已有较多高质量研究,已能够部分回答。环境中的微塑料(<130μm)主要通呼吸道和消化道进入人体。而我们团队近期即将发表的一项研究还发现,以经皮冠状动脉介入为代表的一系列医疗行为,甚至能让任意大小的微塑料直接进入人体。

第三个问题则是目前人体微塑料研究需要突破的瓶颈。要不要去防控人体微塑料、投入多大成本去防控,这都取决于微塑料对人体健康到底有多大的危害。

策划:云也|监制:carollero、gyouza

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