【微塑料对人体的危害】人体内发现微塑料 对身体有哪些危害?

2021-05-06 - 微塑料

绿海龟吞食塑料,人们早先认为塑料垃圾会让海洋生物误食,现在他们进一步发现了微塑料的问题

Troy Mayne / WWF

微塑料会对器官产生物理伤害,其过滤出的有毒化学物质,如内分泌干扰素BPA和农药,也能破坏免疫功能,并危害生物的生长和繁殖。微塑料和有毒物质还可能积累到食物链中,对整个生态系统带来潜在影响,例如种植土壤的健康状况。此外,空气和水中的微塑料也可以直接影响到人类。

微塑料对人体的危害

越来越多的科学家们试图搞清楚,这种广泛而复杂的微塑料污染,究竟如何影响动物和生态系统。从渔产数量减少到土壤微生物环境的改变,一些诱人的证据正在浮现。随着研究者积累到更多数据,他们开始意识到,这些发现不过是问题的冰山一角。

威胁器官和血液

在2008年以前,很多研究人员认为,动物可以排泄掉摄入的任何微塑料,例如他所说的“非自然纤维”。然而,生态毒理学家马克·布朗(Mark Browne)对此并不完全确信。他做了一个实验:先把蓝蚌放进水槽,再放入涂有发光材料、比人类血细胞更小的微塑料,在蓝蚌摄入这些微塑料之后,再把它们放进干净的水中。

蓝蚌体内的微塑料

Mark Anthony Browne

鱼类、蚯蚓和其他动物的体内出现微塑料,这种现象足够让人不安了。但如果这些微粒一直留在体内,尤其是从内脏转移到血液循环系统和其他器官,就会造成真正的伤害。科学家已经观察到身体伤害的迹象,比如由微粒撞击和摩擦器官壁引发的炎症。

塑料生产过程中添加的聚合物,会从微塑料颗粒里转移到环境中,这些环境污染物(还有吸附在塑料表面的农药),会被微塑料截留下来。研究人员发现,它们都能伤害肝脏等器官。生态毒理学家马可·维吉(Marco Vighi)等人正在测试不同聚合物会吸附哪类污染物,并研究污染物是否会被淡水动物和陆生动物摄入。湖水和土壤中的微塑料的总量,堪比漂浮在海洋表面的微塑料的总量——它们可能超过15万亿吨。

最重要的问题在于,这些物理和化学作用是否会最终影响生物的生长、繁衍或易患病性。今年3月发表的一项研究表明,暴露在微塑料中的鱼类减少了生殖,而其后代在未直接暴露于微塑料时也是如此。这表明,微塑料可以影响物种的后代。

研究人员指出,有些动物未受微塑料的负面影响,如片脚类的淡水甲壳动物,也许它们能应对石块这样难消化的自然物质。对于有的生物来说,某种微塑料可能有毒,而其他种类则没有。

大多数关于微塑料效应的研究都在实验室进行,而且实验时间很短。研究人员通常只研究一种塑料,这些塑料的微粒比生物摄入的微粒更大,也比在自然环境中发现的微粒有更高的集中度。然而,生态毒理学家马丁·瓦格纳(Martin Wagner)表示,我们无法得知低集中度的微塑料对生态的长期后果。

为了弥补实验室研究的缺陷,瓦格纳等人已经开展户外研究。他们试图匹配动物和它们最有可能遇到的聚合物及污染物,并在研究中整合现实环境中的其他复杂因素,因为微塑料“不是唯一的应激源”。物种受到化学污染物、过度捕捞和气候变化等压力的影响时,微塑料可能是压垮它们的最后一根稻草。

真实场景里,微塑料又如何?

在法兰克福某植物园的绿草坪上,研究人员试图打造混乱的真实场景。他们在草坪上放置了一排排相同的小水池,将其暴露在自然环境中。瓦格纳把不同的微塑料放进每个水池,这些微粒有的是原始聚合物,有的是与污染物相混合的聚合物,他想知道淡水昆虫和浮游动物在水池中的生存状态。

德国法兰克福歌德大学的户外实验水池

Martin Wagner

瓦格纳尚未观察到任何明显的影响,但他正在研究某些生物是否有受到伤害的细微迹象,而这种迹象会在生态食物网中产生“涟漪效应”。

哪怕某些生物似乎不受影响,这种效应也会发生。布朗的蓝蚌在短期内没有受到伤害,但他担心,蓝蚌体内积累的微塑料会转移给它们的捕食者。“这些微粒对其他生物可能不这么友好了。”他说。

与瓦格纳一样,布朗也把研究延伸到真实环境中。他和团队采集了来自悉尼港的鱼类和其他生物,然后研究它们是否和微塑料进入悉尼港的路线有关,他们还试图寻找生态破坏的某些迹象,比如种群规模的变化。这种研究方法意味着,生物可以表现出正常行为,同时暴露在典型的环境条件中,面对潮汐、风暴、海洋温度变化和工业污染物等应激源。瓦格纳表示,如果微塑料能越过其他应激源产生影响,我们就需要真正为之忧虑了。

植物生态学家马提亚斯·西里希(Matthias Rillig)已经表明,微塑料如何通过改变环境来影响生物。他在最近发表的合著论文中写道,含有聚酯微塑料的土壤更加蓬松,湿度更大,这似乎会影响某些微生物的活动——它们在土壤的养分循环中很重要。这一研究还处于早期阶段,但值得关注,因为全世界的农民都在将富含微纤维、经过处理的下水污泥当作肥料。李利格等人还想搞清楚,土壤中的微纤维如何影响农作物生长。

近距离观看户外实验水池。实验昆虫和其他生物生活在植物和沉积物之中

Martin Wagner

吸入、血液累积,微塑料无处不在

微塑料对人类的威胁可能更为直接。今年4月发表的一项研究显示,研究人员在经过包装的海盐、啤酒、瓶装水和自来水中发现微塑料和微纤维。因此,几乎可以肯定的是,人类一直在摄入微塑料。在灌注饮料的过程中,微塑料会渗进饮料;大气中的微纤维也会落到自来水储水池。研究人员为此感到震惊:“这表明,我们再次暴露出垃圾管理不善的问题。”

由于故意让人类摄入微塑料违背伦理,布朗等研究人员将目光转向医学研究——利用微塑料将精确剂量的药物送到人体特定区域。通过这些研究,他们能够更好观察微塑料在人体内的转移。如果微粒足够小,它们有可能离开器官,并积累在血液中。对注射了微塑料的地鼠的研究表明,这些微粒可以导致血栓。

人类也能吸入从空中掉落的微纤维。已知空气微粒可以寄居在肺部深处,从而导致癌症在内的各种疾病。已有证据表明,与尼龙和聚酯纤维打交道的工人,其接触有害纤维的程度远高于普通人群,他们的肺部会受到刺激,肺容量也会降低(尽管不是癌症)。

有些科学家认为,将注意力放在人体内的微塑料上,可能让研究者错过更重要的问题:至少对于添加到塑料中的化学物质(如内分泌干扰素BPA)来说,人类频繁接触的塑料饮食包装是这些物质的一大来源。换句话说,来自包装的微塑料同样值得警惕。

还有研究人员指出,与很多污染物一样,微塑料的危害很有可能取决于阈值。超过某个数值,它们才能真正影响生物。

然而无论如何,专家们表示,能够产生危害的微塑料污染物无处不在,仅凭这一点就足以开展环保行动了。

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