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要重视微塑料在人体内的健康风险

时间:2023-07-16 10:23来源:Science news 作者:泉水 点击: 69次
从地球最深处的马里亚纳海沟到珠穆朗玛峰的山顶,到处都发现了微小的塑料颗粒。现在越来越多的研究发现,微塑料(即直径小于 5 毫米的塑料片)也存在于我们的体内。
“我们看到的是有史以来最严重的石油泄漏事件,”塑料汤基金会的创始人玛丽亚·韦斯特博斯说,该基金会是一家总部位于阿姆斯特丹的非营利倡导组织,致力于减少世界各地的塑料污染。几乎所有塑料都是由化石燃料制成的。她补充道,微塑料“无处不在,甚至在我们的身体里”。
近年来,在人类肺部的各个部位、母体和胎儿的胎盘组织人类母乳人类血液中都发现了微塑料。前阿姆斯特丹自由大学的微塑料科学家 Heather Leslie 及其同事在荷兰 22 名健康成年志愿者中的 17 人的血液样本中发现了微塑料。去年发表在《国际环境》杂志上的这一发现证实了许多科学家长期以来的怀疑:这些微小的碎片可以被人体血液吸收。
“我们从期望塑料颗粒可被吸收并存在于人体血液中,到知道它们确实如此,”莱斯利说。

血液中的微塑料

荷兰 22 名健康成年志愿者中有 17 名的血液样本中检测到了微塑料颗粒。整个组中存在的聚合物类型各不相同,浓度也各不相同。11、12 和 13 号捐赠者提供了两个样本,均含有微塑料。对于许多其他样本(已加星号),一个样本含有微塑料,而另一个样本则没有。
人体血液样本中微塑料的浓度
T·蒂比茨
资料来源:H. LESLIE等人ENVIRONMENT INTERNATIONAL 2022
研究结果并不完全令人惊讶。塑料就在我们身边。它们耐用、用途广泛且制造成本低廉,广泛应用于我们的服装、化妆品、电子产品、轮胎、包装以及许多其他日常用品中。并且市场上塑料材质的种类不断增加。“十多年前,当我开始研究微塑料时,大约有 3,000 种[塑料材料],”Leslie 说。“现在有超过 9,600 人。这是一个巨大的数字,每种都有自己的化学成分和潜在的毒性。”
尽管塑料很耐用,但它确实会因水、风、阳光或热量的风化(如在海洋环境或垃圾填埋场中)而降解,或者因摩擦(如汽车轮胎)而降解,在行驶和制动过程中,汽车轮胎会沿道路释放塑料颗粒。
除了研究微塑料颗粒外,研究人员还试图研究纳米塑料,即长度小于 1 微米的颗粒。荷兰乌得勒支大学风险评估科学研究所的毒理学家迪克·维塔克 (Dick Vethaak) 与莱斯利 (Leslie) 合作进行了这项发现微塑料的研究,他说:“环境中的大型塑料物体会分解成微米塑料和纳米塑料,从而不断增加颗粒数量。”在人类血液中。
大约二十年前,海洋生物学家开始关注海洋中微塑料的积累及其干扰生物体和生态系统健康的潜力SN:2/20/16,第 20 页)。但直到最近几年,科学家们才开始关注人们食物和饮用水以及室内空气中的微塑料。
塑料颗粒还被有意添加到口红、唇彩和眼妆等化妆品中,以改善其触感和妆效,以及面部磨砂膏、牙膏和沐浴露等个人护理产品中,以实现清洁和去角质功效。当被冲走时,这些微塑料进入污水系统。它们最终可能出现在废水处理厂的污水污泥中,这些污泥用于给农田施肥,甚至可能出现在排放到水道的处理水中。
目前尚不清楚微塑料进入我们的身体后会造成什么损害,但越来越多的研究这些问题的研究人员认为有理由担心。吸入的颗粒可能会刺激并损害肺部,类似于其他颗粒物造成的损害。尽管塑料颗粒的成分各不相同,但有些塑料颗粒含有已知会干扰人体激素的化学物质。
目前,我们对人体如何处理这些颗粒的理解存在巨大的知识差距。

微塑料如何进入我们的身体?

研究指出了进入人体的两条主要途径:我们吞下它们和吸入它们。
越来越多的证据表明我们的食物和水受到微塑料的污染。2020 年意大利的一项研究发现,日常水果和蔬菜中含有微塑料。在实验室中观察到小麦和生菜植物吸收了微塑料颗粒;从含有颗粒的土壤中吸收可能是它们进入我们的农产品的首要方式。
污水污泥中不仅含有来自个人护理产品的微塑料,还含有来自洗衣机的微塑料。一项针对英格兰西南部污水处理厂污泥的研究发现,如果该厂产生的所有处理过的污泥都用于给土壤施肥,那么相当于 20,000 多张塑料信用卡中发现的微塑料颗粒的数量可能会释放到土壤中。每个月的环境。
塑料汤基金会的研究员索菲·冯克 (Sophie Vonk) 表示,最重要的是,肥料上涂有塑料以控制释放,塑料地膜用作农作物的保护层,含有微塑料的水用于灌溉。
“据估计,欧洲和北美农田接收的微塑料数量远多于全球海洋,”冯克说。

日常产品中的微塑料

在意大利卡塔尼亚当地市场购买的水果和蔬菜的微塑料颗粒数量存在很大差异。该研究强调需要对微塑料暴露的来源进行更多研究。
农产品样品中检测到微塑料颗粒
T·蒂比茨
资料来源:GO CONTI等人/环境研究2020
塑料汤基金会最近委托进行的一项试点研究发现,从荷兰农场的猪和牛身上采集的所有血液样本中都含有微塑料,这表明牲畜能够从饲料、水或空气中吸收一些塑料颗粒。作为同一研究的一部分,从农场和超市收集的牛肉和猪肉样本中,75% 的样本显示存在微塑料。多项研究表明,微塑料颗粒不仅存在于鱼的肠道中,还存在于鱼的肌肉中,因此当人们吃海鲜时很可能会被摄入。
我们的饮用水中含有微塑料,无论是自来水还是瓶装水。这些颗粒可能在处理和分配过程中从源头进入水,或者对于瓶装水,从包装中进入水。
试图量化人类摄入水平的研究结果差异很大,但它们表明人们每年可能每人摄入数万个微塑料颗粒。随着更多数据的出现,这些估计值可能会发生变化,并且可能会根据人们的饮食和居住地点而有所不同。另外,目前尚不清楚这些颗粒是如何被人体吸收、分布、代谢和排泄的,如果不立即排泄,它们可能会停留多长时间。
婴儿可能面临特别高的暴露。一项针对 6 名婴儿和 10 名成人的小型研究发现,婴儿粪便中的微塑料颗粒比成人更多。研究表明,微塑料可以通过胎盘进入胎儿,婴儿也可以通过母乳摄入这些颗粒。使用塑料奶瓶和出牙玩具会增加儿童接触微塑料的机会。
空气中还漂浮着微塑料颗粒。在巴黎进行的一项记录室内空气中微塑料水平的研究发现,每立方米空气中的微塑料浓度为 3 到 15 个。室外浓度要低得多。
空气中的颗粒可能比食物中的颗粒更令人担忧。2018 年报告的一项研究将苏格兰海岸捕获的贻贝中的微塑料含量与室内空气中的微塑料含量进行了比较。进餐期间接触空气中的微塑料纤维的风险远远高于摄入贻贝本身微塑料的风险。
乌得勒支大学医学中心的免疫学家 Nienke Vrisekoop 根据这项研究推断,“如果我将一块鱼放在桌子上一个小时,它从周围空气中收集的微塑料可能比从海洋中收集的微塑料还要多。”

空气中哪里?

空气中微塑料和纳米塑料的浓度可能因地点而异。研究人员有兴趣研究各种环境,以更好地了解人类暴露和风险,包括交通灯、室内体育场、纺织厂和客厅。
图片来源:T. TIBBITTS
更重要的是,去年报道的一项针对人体肺组织的研究提供了确凿的证据,证明我们正在呼吸塑料颗粒。英国研究人员报告称,13 个样本中的 11 个样本中发现了微塑料,其中包括来自上叶、中叶和下叶的样本。
也许是个好消息:微塑料似乎无法穿透皮肤。“表皮阻挡了很多来自外界的物质,包括[纳米]颗粒,”莱斯利说。“颗粒可以深入你的皮肤,但到目前为止我们还没有观察到它们穿过屏障,除非皮肤受损。”

我们对潜在的健康风险了解多少?

对小鼠的研究表明,微塑料并不是良性的。对这些测试动物的研究表明,实验室接触微塑料会破坏肠道微生物组,导致炎症降低精子质量和睾酮水平,并对学习和记忆产生负面影响
但其中一些研究使用的浓度可能与现实场景无关。关于暴露对人类健康影响的研究刚刚开始,因此科学家可能需要数年时间才能了解其对人类的实际影响。
荷兰格罗宁根大学的免疫学家 Barbro Melgert 研究了尼龙微纤维对长成类似肺部的人体组织的影响。接触尼龙纤维后,这些组织中形成的气道数量和尺寸分别减少了 67% 和 50%。“我们发现原因不是微纤维本身,而是它们释放的化学物质,”梅尔格特说。
“微塑料可以被视为一种空气污染,”她说。“我们知道空气污染颗粒往往会给我们的肺部带来压力,对于微塑料来说可能也是如此。”
Vrisekoop 正在研究人类免疫系统如何对微塑料做出反应。她未发表的实验室实验表明,免疫细胞无法识别微塑料颗粒,除非它们附着有血液蛋白、病毒、细菌或其他污染物。但这些碎片很可能会附着在环境中和体内的微塑料颗粒上。
“如果微塑料不干净……免疫细胞会[吞噬]颗粒并因此更快死亡,”Vrisekoop 说。“然后更多的免疫细胞就会涌入。” 这标志着对该颗粒的免疫反应的开始,这可能会引发强烈的炎症反应,或者可能加剧肺部或胃肠道现有的炎症性疾病。
四张显微镜图像显示在人体肺组织中发现的微塑料颗粒。
去年的一项研究报告在 13 个人类肺组织样本中的 11 个样本中发现了微塑料颗粒(示例如下)。这些塑料在整个肺部被发现,它们的存在表明吸入是颗粒进入人体的一种途径。LC JENNER等人/总体环境科学2022
众所周知,为使塑料适合特定用途而添加的一些化学物质也会给人类带来问题:双酚 A(BPA)用于硬化塑料,是一种已知的内分泌干扰物,与儿童的发育影响和儿童问题有关。成人的生殖系统和新陈代谢SN:7/18/09,第 5 页)。邻苯二甲酸盐用于使塑料变得柔软和有弹性,会对胎儿发育和成人生殖问题以及胰岛素抵抗和肥胖产生不利影响。使电子产品不易燃的阻燃剂与内分泌、生殖和行为影响有关
“我过去研究的一些化学产品(例如用作阻燃剂的多溴二苯醚)现在(在欧盟和美国)已被淘汰或禁止在新产品中使用,因为它们神经毒性或破坏性影响,”莱斯利说。

关于化学品

漂浮在世界空气和水中的塑料碎片含有可能对人类健康构成风险的化学物质。2021 年的一项研究确定了塑料中或塑料加工过程中使用的2,400 多种潜在令人担忧的化学物质。以下是一些最令人担忧的情况。
  • 短链氯化石蜡用作润滑剂、阻燃剂和增塑剂。它们可以在实验室啮齿动物中引起癌症,但其机制可能与人类健康无关。
  • 氯化化合物灭蚁灵曾被用作阻燃剂,并且可以在环境中持久存在。它被怀疑是一种人类致癌物,并可能影响生育能力。
  • 2,4,6-三叔丁基苯酚是一种抗氧化剂和紫外线稳定剂,添加到塑料中可防止降解。有证据表明,长期或反复接触它会导致实验动物肝损伤。
  • 苯并芘是一种多环芳烃,当煤或木材等有机物燃烧时会释放出。它也用于烤肉。它已被证明会导致癌症、损害生育能力并影响实验动物的发育。
  • 邻苯二甲酸二丁酯是一种增塑剂,已知会导致内分泌干扰,可能会干扰男性生育能力,并已被证明会影响实验动物的胎儿发育。
  • 四溴双酚 A是一种阻燃剂,可导致实验动物癌症,并且可能是一种内分泌干扰物。它在化学上与双酚 A 有关,双酚 A 与儿童的发育影响有关。
资料来源:H. WIESINGER、Z. WANG 和 S. HELLWEG/环境科学与技术2021

有哪些开放性问题?

确定微塑料对人类健康风险的第一步是更好地了解和量化人类接触量。Polyrisk 是CUSP 下的五个大型研究项目之一,CUSP 是一个由来自 21 个欧洲国家 75 个组织的研究人员和专家组成的多学科小组,研究微塑料和纳米塑料
乌得勒支大学风险评估科学研究所的免疫毒理学家、Polyrisk 协调员 Raymond Pieters 及其同事正在研究人们在许多现实生活场景中的吸入暴露:例如,在交通灯附近,汽车可能会刹车的地方,与车辆不断移动的高速公路相比。其他正在研究的场景包括室内体育场,以及纺织和橡胶行业等职业场景。
梅尔格特想知道我们的房子里有多少微塑料,颗粒大小是多少,以及我们吸入了多少。“很少有研究关注[微塑料]的室内水平,”她说。“我们家里的东西——地毯、塑料材料制成的隔热材料、窗帘、衣服——都会释放纤维。”
Vethaak 是MOMENTUM的联合协调人,MOMENTUM 是一个由来自荷兰和其他 7 个国家的 27 个研究和行业合作伙伴组成的联盟,研究微塑料对人类健康的潜在影响。可能被低估了。” 除了研究微塑料的影响外,该小组还在研究纳米塑料。研究和分析环境和我们体内这些最小的塑料是极具挑战性的。“为此所需的分析工具和技术仍在开发中,”维塔克说。
Vethaak 还想了解环境中发现的涂有细菌和病毒的微塑料颗粒是否会传播这些病原体并增加人类感染率。研究表明,海洋中的微塑料可以成为细菌的避风港。
除了了解人们接触微塑料的程度之外,科学家们想要了解的第二个大问题是,现实世界中任何程度的接触是否有害。“这项工作因多种不同的塑料颗粒类型而令人困惑,因为它们的尺寸、形状和化学成分各不相同,这可能会影响吸收和毒性,”莱斯利说。“就微塑料而言,还需要几年的时间才能确定毒性阈值剂量是多少。”
一些国家已禁止在特定类别的产品中使用微珠,包括冲洗型化妆品和牙膏。但世界上任何地方都没有针对其他微塑料的释放或浓度的法规或政策,而且几乎没有一致的监测工作。加利福尼亚州最近在监测方面迈出了一步,批准了世界上第一个饮用水源中微塑料测试要求。测试将在未来几年内进行。
彼得斯的观点非常务实:“我们知道‘a’和‘b’,”他说。“所以我们可以预期‘c’和‘c’将[暗示]对人类健康存在风险。”
即使科学知识有限或不确定,他现在也倾向于寻找保护人们的方法。“为什么不坚持预防原则呢?” 他问。
对于想要跟随彼得斯的人来说,有一些方法可以减少暴露。
“通风,通风,通风,”梅尔格特说。她不仅建议适当通风,包括打开家里的窗户,还建议定期吸尘和空气净化。这可以去除表面和空气中通常含有微塑料的灰尘。
消费者还可以选择避免使用含有微珠的化妆品和个人护理产品。购买由棉、亚麻和大麻等天然面料制成的衣服,而不是由丙烯酸和聚酯等合成材料制成的衣服,有助于减少穿着和洗涤过程中微塑料的脱落。
专门的微塑料去除装置,包括洗衣球、洗衣袋和洗衣机上的过滤器,旨在减少进入水道的微纤维数量。
Vethaak 建议不要用微波炉加热塑料容器,即使它们声称是食品级的,也不要把塑料水瓶放在阳光下。
也许人们能做的最重要的事情就是减少对塑料的依赖。减少总体消耗将减少塑料污染,从而减少流入空气和水中的微塑料。
莱斯利建议功能替代:“在购买东西之前,想想你是否真的需要它,以及它是否需要是塑料的。”
韦斯特博斯仍然希望来自世界各地的研究人员和科学家能够齐心协力找到解决方案。“我们需要集思广益,共同努力寻找塑料的替代品,这种替代品既无毒,又不会像塑料一样在环境中持续很长时间,”她说。
(责任编辑:泉水)
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