摘要:非常荣幸能够向广大读者呈现我们关于微塑料的科普书《见“微”知“塑”:揭秘你身边看不见的微塑料世界》。我们收集并更新了近年来行业发展的前沿成果,力图采用更“科普化”的写法来综合介绍环境微塑料的“前世今生”及其与生态环境和人体健康的关系。
非常荣幸能够向广大读者呈现我们关于微塑料的科普书《见“微”知“塑”:揭秘你身边看不见的微塑料世界》。我们收集并更新了近年来行业发展的前沿成果,力图采用更“科普化”的写法来综合介绍环境微塑料的“前世今生”及其与生态环境和人体健康的关系。
本书主要以参与撰写单位近年来微塑料研究的相关成果为基础,同时参考和总结国内外已报道的其他相关研究成果。我们衷心希望,本书能让广大读者见“微”知“塑”,更加深入地了解我们身边看不见的微塑料世界,提高公众对微塑料的认识,同时也能激发读者们对微塑料科学研究的兴趣和关注。
曾永平
2024 年9 月
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你吞噬了微塑料
《见“微”知“塑” : 揭秘你身边看不见的微塑料世界》
塑料无天然
远古先民很早就学会利用毛、棉、丝、麻和橡胶等天然(高分子)材料。相比之下,人工高分子材料的历史短暂,仅开始于十九世纪中叶。现代意义上的塑料,均为人工合成的高分子材料,或是在天然高分子材料基础上改性的新材料。从字面含义上剖析,塑料意为可塑形的材料。从世界上第一个塑料产品诞生算起,塑料工业已然走过了一百五十多个春秋。如今,塑料产品已经深入到我们生活中的方方面面,从工业生产到衣食住行,到处可见塑料制品。而塑料引发的“白色污染”已成为全人类高度重视的环境问题。2004 年,英国普利茅斯大学的理查德·查尔斯·汤普森(Richard Charles Thompson)等人,在《科学》上刊文,首次提出了粒径小于5 mm 的“微塑料”概念,强调了化学性质稳定的微塑料能在自然环境中存在上千年之久。对比一般的大尺寸塑料,微塑料具有更小的尺寸、更复杂的形态和更远的传播路径,对生态环境影响深远,微塑料对人体和环境的可能影响已成为全球关注的焦点。
无处不在的微塑料
塑料是由经历了若干化学过程和物理反应的天然材料制成的。使用的主要制备过程是聚合和缩聚反应,在此过程中,核心元素从根本上转变为聚合物链。这个过程很少是可逆的;塑料必须经过更多的化学过程,才能被回收为新类型的塑料。工业添加剂的使用,如颜料、增塑剂和稳定剂,使得塑料可以根据各种应用要求进行设计。一旦这个过程处理完毕,塑料废物就会暴露于生物、化学和环境因素中,并会分解成大量的微塑料。
潜藏在人体的微塑料
据估计,人们每年消耗超过50 000 个塑料颗粒。2021 年科学家在未出生婴儿的胎盘中首次发现了微塑料颗粒。在2022 年的一项研究中,科研人员采集了22 份血液样品,其中80%发现了微塑料,这意味着微塑料可以在人体内运输,并可能抵达大脑。微塑料以各种形状出现,纤维状是最常见的存在形式,其次是碎片状。微塑料目前无处不在,从两极到赤道,世界各地的水生生境都有报告。甚至北极海冰也是微塑料的水槽,它们存在于偏远地区的冰芯中。微塑料已经遍布在地球的各个地方。
微塑料穿透四大生理屏障
颗粒代表微塑料
2021 年,北京大学对24 名男大学生的粪便进行了检测,结果发现23 人的粪便中有不同浓度、不同粒径的8 种微塑料。2021 年在人类胎盘中首次发现了微塑料颗粒,研究共采集了6 个人类胎盘,在其中4 个胎盘中共发现12 个微塑料碎片,该研究分析认为,微塑料主要通过饮食进入孕妇体内从而进入胎盘。2021 年巴西圣保罗大学几位学者对尸检获得的人肺组织研究发现,其中存在微塑料,该实验收集了20 个非吸烟成年个体的肺部组织样本,在其中13 份样本里观察到聚合物颗粒和纤维,在死者肺部发现的微塑料中,聚丙烯和聚乙烯是最常见的聚合物,这两种聚合物主要出现在食品包装、电子产品和玩具等多种领域。2022 年荷兰的研究小组对22 名志愿者的血液进行了测试,结果发现17 人的血样中含有微塑料,覆盖比例高达77.3%。在所有检出微塑料的血液样本中,有50%的样本发现了聚对苯二甲酸乙二酯——这种塑料经常用于制作我们生活中所使用的饮料瓶,尤其是软饮料、果汁和饮用水。研究人员表示,微塑料在血液中停留的时间是未知的,因此它们在人体的命运还需要进一步研究,从科学上讲,微塑料通过循环系统到达全身各个器官是合理的。荷兰瓦赫宁根大学研究者从对空气、水、盐和海鲜中微塑料的有限调查来看,认为儿童以及成人每人每天可能摄入数十至十万个微塑料碎片。在最坏的情况下,每人每年可能会吃掉相当于一张信用卡重量的微塑料。
多项研究已证实,微塑料已“入侵”人体!
人体内的微塑料怎么来的?
微塑料广泛存在于食物、水体、空气以及日常生活用品中,随着每天的呼吸、饮食等进入到我们体内。微塑料进入人体的三个关键途径是:摄入、吸入和皮肤接触。
通过消化系统的摄入被认为是人类接触微塑料的主要途径。微塑料可通过摄入的食物和水进入人体肠道,经食物链的富集作用在肠道中积累。由于微塑料在海洋环境中大量存在,人类可能会通过摄入海产品暴露微塑料。海产品作为必不可少的食物来源,为全球近30 亿人口提供动物蛋白质营养,约占这部分人口动物蛋白质摄入总量的20%。这就使得微塑料颗粒进入人体,进而影响生命健康。除了海产品,其他食品中也发现了潜在的微塑料,如蜂蜜、糖、海盐均有报道检出微塑料。
除了食品中存在的微塑料,目前也有调查发现食物外卖包装含有微塑料颗粒。华东师范大学的研究者调查了来自中国石家庄、青岛、成都、杭州和厦门的多个供应商的不同外卖容器的微塑料含量。研究者评估认为,以一餐的进餐时间为20 min、使用一个外卖容器为标准,每周食用4~7 次外卖食品的人可能会通过容器摄入12~203 个微塑料。加拿大麦吉尔大学的研究人员进行的研究发现一个塑料材质的茶包,会在一杯茶中释放116 亿个微塑料颗粒,另外,还有31 亿个纳米塑料颗粒(体积更小的颗粒物)。盛放85℃热水的一个带塑料衬里的一次性纸杯(100 mL)可以浸出大约25000个微米级大小的微塑料颗粒。美国国家标准与技术研究院团队开展了一项新研究,以食品级尼龙袋和低密度聚乙烯成分的产品作为样本,探究微塑料的来源及释放情况。事实上,以这两种成分为主的塑料用品在日常生活中很普遍,比如烘焙衬垫和一次性外带咖啡杯的内衬塑料薄膜。结果显示当你享用一杯500 mL 的热咖啡或热奶茶时,将有5000 亿个纳米塑料颗粒进入你的身体内!对矿泉水样品进行了微粒污染调查发现,在所有瓶子的水中都检测到不同数量的微塑料,可重复使用的瓶子(PET 和玻璃)中的矿泉水比一次性使用的PET 瓶中的水含有更多的微塑料。婴儿可能比成年人接触到更高水平的微塑料,主要原因在于广泛使用塑料制的奶瓶、勺子和玩具等产品。家长如果摇晃塑料奶瓶中的热水来泡制婴儿配方奶,那他们的宝宝每天可能会吞下超过100 万个微塑料颗粒。
微塑料在不同营养级间的迁移
人类接触微塑料的第二种最可能的途径是通过呼吸吸入。空气中的微塑料的环境暴露取决于其来源的广泛分布。合成纺织品和城市灰尘被认为是初生微塑料的最重要来源。空气中的微塑料的
来源:科学出版社一点号