工作日的中午,当你把塑料饭盒放进微波炉加热午餐时,塑料容器会释放出大量微塑料颗粒,散落到食物中。接下来,你大口吞下的不仅仅是美味佳肴,微塑料也混着一起进入体内。由此引出了一个重要的健康问题:如果长此以往,身体不断累积微塑料,是否会危害健康呢?
近期,《自然》(Nature)新闻特稿报道了一项发表在《科学进展》(Science Advances)上的重要研究。来自中国环境科学研究院的席北斗、侯佳奇(共同通讯作者)和北京大学未来技术学院的黄海鹏(第一作者)等五名研究人员组成的团队,实时追踪了微塑料在小鼠大脑内游走的过程:微塑料被免疫细胞吞噬,致使细胞变成不规则形状,随后在血液中高速流动,卡在大脑皮层区域毛细血管的弯弯绕绕处,前赴后继,犹如“车祸现场”。最终造成细胞阻塞,诱导脑血栓以及神经行为异常的出现。画面栩栩如生,微塑料大量堆积的后果可能会不堪设想……
儿童和成人
每天摄入10到10万颗微塑料颗粒
2004年,英国普利茅斯大学(University of Plymouth)的海洋生态学家Richard Thompson团队在《科学》(Science)上发表了一篇影响深远的摘要。仅仅一页纸的文章汇总了Thompson近十年来在英国海岸以及海底淤泥中的惊人发现。其中,Thompson创造了“微塑料”(microplastic)这个术语,用来描述直径小于5毫米的塑料颗粒。如今,微塑料更精确的直径范围则定义在1~5毫米之间。
微塑料,顾名思义,与塑料紧密相连。自20世纪50年代诞生以来,塑料进入了工业生产、交通运输、医药护理以及日常生活的方方面面。据统计,从1950年至2020年,全球塑料年产量从200万吨增长到超过4.5亿吨。
然而,面对海量制造出来的塑料,我们的回收处理效果却不甚理想。2019年,全球塑料制品回收利用率仅为9 ,按传统模式处理(包括填埋和焚烧)的有69 ,另有22 的塑料属于无人管理,随意滞留在环境中。而塑料制品的滥用和不合理处置,便是微塑料产生的主要源头。
包括Thompson在内的全球科学家团队在这20多年间展开研究,给出了详细的微塑料分布情况:从地球最高的珠穆朗玛峰区域的冰雪和溪水,到地球最偏远的南北两极海冰和新雪,再到大西洋、地中海和印度洋的深海沉积物……微塑料或飘浮在空中,或随着雨水降落在山川、森林以及城市,另外,食品、饮用水甚至啤酒中也都存在微塑料颗粒。因此,科学家能够断言:“几乎所有物种都接触过一定程度的微塑料。”
2021年,荷兰瓦赫宁根大学(Wageningen University)的环境科学家Albert Koelmans发表论文报告称,基于对空气、水、盐和海鲜中微塑料的有限调查,儿童和成人可能每天摄入10到10万颗微塑料颗粒。如果做最坏的评估,人体一年可能摄入的微塑料量大概相当于一张信用卡的重量。
问题只会越来越严重。面对如今每年4亿多吨的塑料产量,预计到2050年这个数字将翻一倍。即使从明天开始发生奇迹,所有塑料生产全部停下,那么垃圾填埋场和环境中现有的塑料(估计约50亿吨)仍将会继续分解成微塑料颗粒,让地球上的微塑料数量继续增加。
富集于大脑中
比肝脏和肾脏样本高出30倍
2019年,来自奥地利维也纳医科大学(Medical University of Vienna)的Philipp Schwabl团队在《内科医学年鉴》(Annals of Internal Medicine)上发表论文,首次报告在人类粪便中发现了微塑料。这项小型研究调查了来自欧洲、日本和俄罗斯的8名受试者,所有人的粪便样本中都有发现。在所检测的10种塑料中,发现了多达9种不同的塑料,最常见的便是聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。
平均来说,每10克排泄物中发现20颗微塑料颗粒,其中一些来源于化妆品,还有一些分解自较大的塑料碎片。基于结果,作者估计“全球超过50 的人口的粪便中可能含有微塑料,但需要进行更大规模的研究来证实。”这样的结果证实了医生们长久以来的猜测,塑料终于进入了人体肠道,但这对有肠道疾病的患者意味着什么,仍让医生们非常担忧。
直至今日,科学家们已在人体消化系统、呼吸系统、心血管系统和生殖系统的器官、体液和排泄物中都检测出了微塑料颗粒,这说明微塑料早已在人类体内“亲密共生”了很长时间。
今年2月初发表在《自然·医学》(Nature Medicine)上的一项研究报告了更为严峻的结果。来自美国新墨西哥大学(University of New Mexico)药学院杰出教授Matthew J. Campen团队分析了死亡后人类肝脏、肾脏和大脑组织样本,发现随着塑料产量的急剧增加,大脑、肝脏和肾脏中发现的微塑料浓度也随之增加。平均而言,2024年大脑样本中的微塑料水平比2016年的样本高出约50 ,此外,大脑样本中所含的微塑料比肝脏和肾脏样本高出30倍,呈现出微塑料更易在大脑中富集的特点。
微塑料颗粒
可能与癌症、生育问题有关
那些滞留在体内的微塑料,显然更加值得关注。
席北斗团队进一步揭示,微塑料堵塞大脑血管后会对小鼠造成怎样的影响。研究人员使用Y形迷宫测试来评估小鼠的行为,发现喝过微塑料水的小鼠不仅空间记忆能力显著下降,进一步实验还表明它们的运动协调能力以及耐力也纷纷下降。另外,微塑料可诱导小鼠体重减轻,可能是由于运动能力的变化而改变了它们的进食行为。
作者随后强调,虽然不清楚在小鼠体内观察到的现象是否在人类大脑中出现同样的情况,因为人类大脑内血管、血容量都更大,流速也更快,但是,“增加对这一研究领域的投入紧迫且必要,以充分了解人类血液中微塑料带来的健康风险。”
2023年12月,中国科学院沈阳应用生态研究所微徐明恺研究员团队在《国际环境》(Environment International)期刊上发表研究,报告给小鼠灌胃输入聚苯乙烯微纳米塑料,并持续28天观察小鼠的肠道系统,结果发现肠道内积累的微纳米塑料导致肠道内潜在致病菌丰度的显著增加,有益菌丰度显著降低,并干扰了肠道菌的短链脂肪酸代谢特征。此外,还可诱发肠道炎症,破坏肠道屏障功能,干扰免疫功能。
而2024年3月发表在《新英格兰医学杂志》(The New England Journal of Medicine)的一项具有里程碑意义的报告显示,在接受心脏手术的约250名患者中,有近60 的人主动脉中存在微塑料或微纳米塑料;与没有塑料积累的人相比,前者在手术后三年内心脏病发作、中风或死亡的可能性要高出4.5倍。同年11月,宁夏医科大学团队在《生态毒理学与环境安全》(Ecotoxicology and Environmental Safety)期刊上发表论文强调,高温加速塑料容器中微塑料颗粒释放出来,其有害的化学物质可能通过改变肠道菌群,引发全身炎症和氧化应激,进而增加心力衰竭的风险。
的确,近两年来,越来越多的国内外研究结果显示,微塑料颗粒还可能与人类癌症、肾脏疾病、生育问题,甚至阿尔茨海默病有关。不过必须指出,目前尚无证据表明微塑料直接导致人类疾病,数据主要显示两者之间存在联系。
前述新墨西哥大学教授Campen在接受《自然》采访时就发自内心地表示:“我们想在这方面做更多的研究,但一想到我找到答案之前,我大脑中的微塑料浓度会增加几个百分点,内心就不寒而栗。” (据科普中国)