查证专家：

杨佳霖 北京化工大学博士研究生

张卫东 北京化工大学教授、博士生导师，北京膜学会副理事长

@郭医生小课堂 中山大学附属第一医院主治医师

近日，一篇发表在《国际环境》杂志上的研究文章[1]引起了人们的关注。

研究人员对6位健康孕妇的胎盘进行检测，在其中4个胎盘中检测出了5-10μm大小的「微塑料颗粒」，这是科学家们首次在人类胎盘中发现微塑料。

研究发现，这些微塑料颗粒都是经过染色加工的蓝色、红色、橙色或粉色塑料，很可能是通过母体日常使用的产品包装、涂料、化妆品和个人护理产品，而被母体吸收或吸入体内。

而且，这些微塑料颗粒大小在10微米（约0.01毫米）之内，这意味着它们足够小，可以进入人体血液中。

这项研究的负责人拉古萨博士指出，微塑料对胎儿的潜在影响包括减缓胎儿生长，或影响儿童的基因表达方式，导致发育变化等等。

那么，到底什么是「微塑料」？为什么胎盘中会有这种“危险”的物质？这些“有毒”的微塑料到底源自何处？

20世纪初，人们大量使用的包装袋是纸袋，由于大量生产纸袋会导致森林被滥伐，因此塑料以及塑料袋以“环保”的目的被发明出来。

但当时的人们不会想到，这个在当时出于环保目的而发明的东西后来却给地球带来了严重的环境问题。

普通塑料一般是从化石能源中提取原料，采用特定工艺进行人工合成的高分子材料，因此这类材料并不是地球本身广泛存在的物质。

自塑料问世以来的短短的一百多年中，由于自然界根本没有能快速降解塑料的微生物，导致塑料在自然条件下降解非常缓慢。

随意丢弃在土壤中的塑料不仅200年不会降解，还会造成土壤污染等一系列环境问题。

这些未能被分解的塑料产品因为受热、光照、辐射、水体冲刷等原因出现了破损和磨损，使得塑料制品被分解为更细小的塑料颗粒，即「微塑料」。

而现今这种塑料颗粒在自然界的分布远比塑料制品广泛，对所有生物产生着广泛而深远的影响。

早在2016年，日本九州大学与东京海洋大学公布的调查结果显示，南极海域漂浮着微塑料。科学家们认为：“这基本可以证明，微塑料已遍布全球海洋，可能会对生态系统造成负面影响。”

2004年，Thompson[2]等人在Science上发表的一篇文章首次提出了“微塑料”这一概念。

微塑料是指粒径小于5mm的塑料颗粒。

本世纪以来，尤其是近十年，关于微塑料污染物的研究得到学术界的广泛关注。

可以说，我们的生活环境已经被微塑料“包围”。

「微塑料」泛滥的生活环境

随着科学研究的深入，科学家们在大气、湖泊、土壤、极地甚至深海中均发现了大量微塑料颗粒[3]。

在2015年联合国环境大会上，微塑料污染问题已经与气候变化，臭氧层破坏等一并成为全球性威胁。

2017年，一项来自英国纽卡斯尔大学的研究成果表明，在太平洋深处约11公里的地方有甲壳类动物摄入了微塑料。

研究人员表示，这可能是发现微塑料的最深记录，意味着几乎没有海洋生物能不受人类制造的这一垃圾污染。

注：深海鱼体内的微塑料[8]

此外，生活中的清洁、洗漱等洗护用品也是微塑料的来源之一。

那些称添加了“柔珠”成分，主打“去除角质、深度清洁”功效的清洁产品，其作用原理就是通过“柔珠”摩擦来去除角质，而“柔珠”就是一种典型的微塑料。

另外，洗衣机也是微塑料的一个来源。研究者通过对家用洗衣机废水的试验发现，一件衣服每洗一次可以产生1900条塑料纤维。

最可怕的是，在空气中也含有大量的微塑料，即使我们不吃被微塑料污染的海鲜，也依然可能通过呼吸吸入大量的微塑料。

人类食物中早已遍布「微塑料」

2014年，科学家在商业海鲜中发现微塑料的存在[4]。人们开始意识到微塑料可能已经广泛存在于食品之中，于是相关研究迅速展开。

在食盐、糖、蜂蜜、啤酒，婴幼儿奶瓶中均发现了大量微塑料的存在。

注：食盐上的微塑料

以我们生活中常见的瓶装饮用水为例，研究人员[5]针对市面上不同包装的「瓶装水」进行检测，发现每升饮用水中微塑料含量超过2千个，最多可超过1.5万个，其中90%检测到的微塑料粒径小于5μm。

更令人难以置信的是，将一个「袋装茶包」用95℃的水冲泡一杯茶水，大约会有116亿个微塑料颗粒被释放出来[6]。

2018年，维也纳医科大学的研究团队[7]在一篇发表于Annals of Internal Medicine期刊上的文章中提出，人类粪便中发现了微塑料的存在，证明了这种猜测，微塑料已经随着饮食进入了人体消化系统。

2019年5月，世界野生动物基金会（WWF）发布的研究报告显示：全球人均每周摄入约5克微塑料，重量相当于一张信用卡。

注：微塑料

微塑料已经广泛存在于食物、水体、空气以及日常生活用品中。

因此饮食、呼吸、皮肤接触是摄入微塑料的三种主要途径，其中饮食摄入的比例最大。

由于微塑料较大的表面积，它的表面可以吸附环境中的重金属以及有机污染物。

有研究表明，微塑料吸附有机污染物的浓度较周围沉积物高100倍，较海水高100万倍。而这些持久性有机污染物，大都具有较大生物毒性，能在环境中持久存在。

这些原本存在于自然环境中的“有毒物质”，在微塑料的“搬运”下就能进入生物体内，并产生富集作用。

一旦由此进入食物链循环，则会导致有毒物质在整个食物链中流动，最终进入人体，很可能会危害人类健康。

注：微塑料在食物链中的流动过程

现阶段，微塑料进入人体后对于健康的毒理性影响还不明确，多数研究还停留在细胞实验或白鼠实验阶段，因此我们现在所谈论的都是微塑料对于人体的潜在威胁。

「血管栓塞」

虽然大多数较大粒径的微塑料会随着粪便排出体外，但Wright在一篇发表于《Environmental Science &Technology》期刊上的文章提出粒径较小的颗粒（小于10μm）有可能穿过细胞膜，通过血液循环进入人体的所有器官[1,9]。

Volkheimer的一篇发表于《Annals of the New York Academy of Sciences》中的文章提出由于塑料在生物体内较为稳定，因此微塑料的长期堆积会导致血管栓塞[10]。

「肾脏、消化系统损伤」

在生物层面，Deng发表于Scientific Reports上的文章认为微塑料若通过血液进入循环系统，在肾脏或其他器官中累积，可能会诱发应激反应，造成器官或组织损伤[11]。

若生物体的消化系统长期暴露于微塑料中，在微塑料本身或其吸附的细菌的影响下，生物体消化系统中的菌群会产生变化[3]，严重时会导致消化系统受损。

怀孕的小鼠暴露于微塑料中，甚至会导致下一代小鼠代谢系统的紊乱[12]。

「蛋白质变性：可能产生致癌突变」

有研究发现，纳米塑料容易与人体内的蛋白质相互作用。

在蛋白质和核酸的结构中，二级结构并不稳定。

当微塑料与蛋白质或者核酸相结合时，可能会造成这种不稳定的二级结构发生变化，使蛋白质变性，从而发生致癌突变或者产生有致癌作用的基因毒性[13]。

在尚不明确微塑料对生物体的具体危害的情况下，做到尽可能避免或少摄入微塑料颗粒，显得尤为重要。

关键点一：「微塑料的源头是塑料」

首先应该做的就是减少塑料，尤其是一次性塑料的使用。

目前国际上多个国家已经推出了严格的“限塑令”。

法国提出到2024年全面禁止一次性塑料包装使用。

西班牙在今年开始对塑料袋进行收费，2021年将禁止不可降解塑料袋的使用。

今年，由国家发改委等九部联合印发的《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》提出自2021年1月1日起，在直辖市、省会城市、计划单列市城市建成区的商场、超市、药店、书店等场所，餐饮打包外卖服务以及各类展会活动中，禁止使用不可降解塑料购物袋。

与过去“限塑令”不同的是，今后在北京上海等城市的超市，付钱也买不到不可降解的塑料购物袋，这些都体现了国家禁塑的决心。

注：以后可能不会再见到这种塑料袋

关键点二：「优化饮用水过滤方式」

针对饮用水要做好过滤。

终端可采用生物友好型材料，减少微塑料的摄入。

现有纯水机均采用高分子膜或滤材（PP、聚酰胺、聚酰亚胺等）对自来水进行过滤，输水管路多采用PE材料。

尽管目前尚无检测结果说明这类材料是否会将微塑料引入饮用水中，但塑料的使用终究会带来一定风险。

关键点三：「开发塑料替代品」

需要大力开发塑料替代品，减少生物体直接暴露在塑料制品前的几率。

一般人体通过消化道摄入的微塑料，粒径较大的会直接随粪便排出体外，粒径较小（小于10μm）的才可能会穿过细胞膜，进入血液循环，进而造成对呼吸系统、泌尿系统、免疫系统的潜在威胁。

生活中，我们常见的静脉注射器、创口贴、医用塑料假体都是直接与血液或组织器官接触的塑料制品。

其在生产、运输和使用过程中不可避免会产生微塑料颗粒或纤维。

这类医疗器材产生的微塑料无论大小，都会直接进入血液循环，血管内粒径更大的微塑料对人体的影响是不言而喻的。

最直观的判断就是血管栓塞的可能性会增大，因此开发出医用塑料的替代产品显得尤为必要。

既然普通塑料制品不能使用，我们有没有替代品？

答案是肯定的。

随着可降解材料应用的推进，聚己内酯、聚碳酸酯、聚乳酸等聚酯类材料常被用来代替普通塑料。

可降解材料可以简单分为石化基可降解材料和生物基可降解材料。

石化基可降解材料的优势是可以在自然界中完全降解为无害物质，不会对环境造成污染。但其降解时间尚不明确，降解产物是否具有危害性目前也没有明确的答案。

生物基可降解材料的优势是利用自然界中存在的霉类物质、细菌等可再生资源进行降解，一般很快就可以降解，而普通塑料即使过去二三百年，依然无法被降解。

目前，已投入生产的生物基可降解材料是被用作服装面料的纤维素材料。它既符合生物基可降解这一特性，又符合环保要求。

将来，如果可以将纤维素制成多孔滤膜，对饮用水进行过滤，不仅有益人体健康，也符合国家碳中和这一发展要求。

总体来说，微塑料问题在科学研究领域才刚刚起步，后续无论是微塑料对人体的毒理性影响还是塑料替代制品的研发，都有很多问题等待研究人员去发现和解决。

参考文献：

[1] Ragusa A, Svelato A,Santacroce C, et al. Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta[J]. Environment International, 146. DOI: 10.1016/j.envint.2020.106274.

[2] Richard C Thompson, Ylva Olsen, et al. Lost at Sea: Where Is All the Plastic?[J].

Science, 2004, 304(5672): 838.

[3] Jin Yuanxiang, Lu Liang, et al. Impacts of polystyrene microplastic on the gut barrier, microbiota and metabolism of mice[J]. Science of The Total Environment, 2019, 649: 308-317.

[4] Lisbeth Van Cauwenberghe, Colin R.Janssen. Microplastics in bivalves cultured for human consumption[J].Environmental Pollution, 2014, 193: 65-70.

[5] Barbara E. Oßmannab, George Sarau, etal. Small-sized microplastics and pigmented particles in bottled mineral water[J]. Water Research, 2018, 141: 307-316.

[6] Laura M. Hernandez, Elvis Genbo Xu, etal. Plastic Teabags Release Billions of Microparticles and Nanoparticles into Tea[J]. Environmental Science & Technology, 2019, 53: 12300-12310.

[7] Philipp Schwabl, Sebastian Köppel, etal. Detection of Various Microplastics in Human Stool: A Prospective Case Series[J]. Annals of Internal Medicine, 2019, 171(7): 453-457.

[8] Wieczorek A M , Liam M , Croot P L , etal. Frequency of Microplastics in Mesopelagic Fishes from the Northwest Atlantic[J]. Frontiers in Marine Science, 2018, 5: 39.

[9] Stephanie L. Wright, Frank J. Kelly.Plastic and Human Health: A Micro Issue?[J]. Environmental Science &Technology, 2017, 51(12): 6634-6647.

[10] Gerhard Volkheimer. Hematogenous dissemination of ingested polyvinyl chloride particles.[J]. Annals of the New York Academy of Sciences, 2010, 246: 164-171.

[11] Yongfeng Deng, Yan Zhang, et al. Tissue accumulation of microplastics in mice and biomarker responses suggest widespread health risks of exposure[J]. Scientific Reports, 2017, 7: 46687.

[12] Ting Luo, Yi Zhang, et al. Maternal exposure to different sizes of polystyrene microplastics during gestation causes metabolic disorders in their offspring[J]. Environmental Pollution,2019, 255(Part 1): 113122.

[13]Hollóczki O,Gehrke S. Nanoplastics can change the secondary structure of proteins. Scientific Reports,2019，9：16013.