微塑料“入侵”人體影響有多大

近年來(lái)，國(guó)際上關(guān)于微塑料的研究報(bào)道有很多，雖然目前還沒有充分證據(jù)表明這類塑料會(huì)直接引發(fā)人類疾病，但鑒于其在海洋、飲用水及人體中的發(fā)現(xiàn)日益增多，還是引起了科學(xué)家及公眾的關(guān)注。

微塑料是指直徑小于5毫米的塑料顆粒，更小尺寸的還有微米、納米級(jí)的微塑料，因此它也被統(tǒng)稱為微納塑料（MNPs）。前段時(shí)間，中國(guó)研究者發(fā)表了一篇研究文章，證實(shí)采取把水燒開、沉淀水垢后再飲用這種簡(jiǎn)單方式，就能有效避免通過飲用水?dāng)z入微納塑料顆粒。那么，微塑料對(duì)于人體健康究竟有沒有危害？如果它隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用而長(zhǎng)期存在，又該如何應(yīng)對(duì)呢？

1.研究稱微塑料可能損害心血管

隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用，微塑料也不可避免地進(jìn)入了人體。微塑料來(lái)源于生產(chǎn)和生活，如汽車輪胎與路面摩擦、化妝品成分、洗衣廢水以及塑料垃圾在陸地和海洋漂流中碰撞、分解等，都會(huì)產(chǎn)生大量微塑料。2004年，英國(guó)普利茅斯大學(xué)的湯普森等人首次提出了微塑料的概念——直徑小于5毫米的塑料碎片和顆粒。隨著研究的深入，目前微塑料的概念已經(jīng)擴(kuò)大到從納米到毫米的范疇（1毫米等于1000微米；1微米等于1000納米），而且是形狀多樣的非均勻塑料顆粒混合體，肉眼難以分辨。

微塑料不僅廣泛存在于自然環(huán)境和生境（物種或物種群體賴以生存的生態(tài)環(huán)境），還滲透到了人體的組織和器官。自2018年首次報(bào)道人類腸道出現(xiàn)微塑料后，肺、肝、脾和腎臟組織中也陸續(xù)檢測(cè)到微塑料的存在，近期還有研究發(fā)現(xiàn)微塑料抵達(dá)了胎盤。因此，研究人員正在往兩個(gè)方向努力，一是深入研究微塑料可能對(duì)健康和生命帶來(lái)的危害，二是找到阻止和減輕微塑料損害的方法和技術(shù)。

現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)了微塑料對(duì)人可能造成傷害的一些線索和機(jī)理，首先關(guān)注到的就是它對(duì)人類心血管的損害。美國(guó)《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》3月6日發(fā)表的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，在200多名手術(shù)患者中，近60%的人主要?jiǎng)用}中有微米和納米級(jí)的微塑料顆粒。在手術(shù)后約34個(gè)月內(nèi)，動(dòng)脈中含有微塑料的人比沒有微塑料的人出現(xiàn)心臟病、卒中或死亡的可能性高4.5倍。

這項(xiàng)研究的主要作者是意大利坎帕尼亞大學(xué)的內(nèi)科醫(yī)師帕尼索，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)此前了解到，微塑料會(huì)被脂肪分子吸引，因此他們想了解微塑料顆粒是否會(huì)在血管內(nèi)壁形成的脂質(zhì)斑塊中堆積，從而導(dǎo)致或加重心血管病。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)257名接受去除頸動(dòng)脈斑塊來(lái)降低卒中風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)的患者進(jìn)行了檢查，結(jié)果在150名患者被切除的斑塊樣本中看到了鋸齒狀的斑點(diǎn)，這是微塑料顆粒存在的外觀證據(jù)。大部分斑點(diǎn)由聚乙烯或聚氯乙烯組成，聚乙烯是世界上使用最多的塑料成分，經(jīng)常應(yīng)用于食品包裝和購(gòu)物袋；聚氯乙烯通常被稱為PVC，是世界上產(chǎn)量第三的合成聚合物塑料。另一個(gè)發(fā)現(xiàn)是，斑塊樣本中含有更多微塑料的患者的炎癥生物標(biāo)志物水平更高。

研究結(jié)果從外觀、化學(xué)成分和生物學(xué)角度均證明了部分患者頸動(dòng)脈中的斑塊含有微塑料，微塑料可能導(dǎo)致頸動(dòng)脈斑塊，如果引發(fā)炎癥則會(huì)增加斑塊破裂的風(fēng)險(xiǎn)。

不過也有研究人員認(rèn)為，目前尚不能確認(rèn)頸動(dòng)脈斑塊中的微塑料對(duì)人體健康造成了危害。因?yàn)樵谶@項(xiàng)研究中，相比于斑塊中沒有微塑料的患者，斑塊中有微塑料的患者還存在其他容易導(dǎo)致糖尿病或心血管疾病的因素，也就是說(shuō)，“動(dòng)脈中含有微塑料的人比沒有微塑料的人心臟病、卒中或死亡的可能性高4.5倍”的結(jié)論可能是由多種因素造成。而且，這項(xiàng)研究只分析了那些需要手術(shù)降低卒中風(fēng)險(xiǎn)的人，并不代表在健康群體中也有這樣的現(xiàn)象。

2.被證實(shí)引起小鼠腸道屏障功能障礙

由于人類和動(dòng)物會(huì)通過飲食攝入微塑料，因此微塑料在腸道系統(tǒng)中很容易形成累積。從這個(gè)角度切入，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所微生物資源與生態(tài)組的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)于2023年12月發(fā)表研究指出，微塑料通過對(duì)腸道菌的影響而造成健康損害。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)小鼠灌胃輸入聚苯乙烯微納米塑料，持續(xù)28天觀察小鼠腸道系統(tǒng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小鼠經(jīng)口攝入的微塑料可以在腸道內(nèi)形成累積，并顯著改變腸道微生物的種群結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致潛在致病菌豐度顯著增加，有益菌豐度顯著降低，并干擾了腸道菌短鏈脂肪酸的代謝特征。由于微塑料減少了腸道益生菌和增加了致病菌，所以可誘發(fā)腸道炎癥，降低腸上皮緊密連接蛋白和腸黏膜蛋白的表達(dá)，破壞腸道屏障功能。而且，微塑料還會(huì)抑制腸系膜淋巴結(jié)中免疫T細(xì)胞的分化，減少腸道中分泌型免疫球蛋白A，干擾腸道免疫功能，從而增加致病菌感染的風(fēng)險(xiǎn)。

在此之前，國(guó)內(nèi)也有兩項(xiàng)研究關(guān)注到微塑料對(duì)于生物體腸道的危害。

2018年浙江大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，把小鼠暴露于高劑量粒徑0.5微米和50微米的聚苯乙烯微塑料顆粒中5周后，小鼠體重出現(xiàn)下降，誘發(fā)了腸道菌群失調(diào)，導(dǎo)致肝臟脂質(zhì)代謝紊亂。

2019年浙江大學(xué)和江西科學(xué)院的一項(xiàng)研究把小鼠暴露于粒徑5微米的純品聚苯乙烯和熒光聚苯乙烯微塑料顆粒6周時(shí)間，聚苯乙烯微塑料在小鼠腸道內(nèi)累積并引起了腸道屏障功能障礙（腸道黏液分泌減少和黏液分泌相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平、離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白水平顯著下降等）、微生物失調(diào)（改變微生物組成）和代謝紊亂（改變小鼠的氨基酸代謝和膽汁酸代謝）。

以上研究均表明，微塑料越小，進(jìn)入小鼠體內(nèi)的數(shù)量越多，對(duì)其健康的損害越大。盡管對(duì)人體還缺少這方面的直接研究，但已足夠引起警惕。

3.微米級(jí)微塑料使結(jié)直腸癌細(xì)胞遷移

2008年美國(guó)和日本的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在全球范圍內(nèi)，有267種海洋生物受到了微塑料的影響，這表明微塑料已進(jìn)入生物鏈和人的食物鏈。2018年，在歐洲消化醫(yī)學(xué)會(huì)腸胃病學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議上，有研究人員報(bào)告，8位受試者的糞便中發(fā)現(xiàn)了微塑料，種類多達(dá)9種，這是人體中發(fā)現(xiàn)微塑料最早、最直接的證明。

之后，有研究人員懷疑，微塑料可以促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移，于是他們打算從研究胃腸道癌癥與微塑料的關(guān)系作為突破口，畢竟胃腸道已被證實(shí)是人體微塑料顆粒的主要聚集和儲(chǔ)存場(chǎng)所。奧地利維也納大學(xué)和維也納醫(yī)科大學(xué)組成的研究團(tuán)隊(duì)在微米級(jí)和納米級(jí)的塑料研究方面取得了一些進(jìn)展。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，微米級(jí)和納米級(jí)的塑料在腸道細(xì)胞中停留的時(shí)間比之前估計(jì)的要長(zhǎng)得多，原因在于它們會(huì)在人體細(xì)胞分裂過程中被傳遞給新形成的人體細(xì)胞，這就造成了微塑料在人體組織、器官間的傳播。研究人員解釋，溶酶體是細(xì)胞的細(xì)胞器之一，可以分解細(xì)胞內(nèi)的異物和代謝產(chǎn)物，從而讓細(xì)胞保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)和活力。但是，微塑料與生物來(lái)源的異物不同，它們會(huì)像細(xì)胞的其他廢物一樣被溶酶體吸收，卻不會(huì)被降解。這意味著，不能被降解的微塑料會(huì)在細(xì)胞中存在很長(zhǎng)時(shí)間，并可能在細(xì)胞分裂過程中傳遞給新形成的細(xì)胞。

研究人員觀察到，小于1微米（納米級(jí)）的微塑料顆粒與結(jié)直腸癌細(xì)胞的遷移有關(guān)。納米級(jí)微塑料在腸道中出現(xiàn)的頻率是水瓶中的10倍至100倍，且微塑料顆粒越小，危害越大。因此，他們主要研究了聚苯乙烯微納米塑料與4種不同的人類結(jié)直腸癌細(xì)胞系（HT29、HCT116、SW480和SW620）之間的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)關(guān)系。結(jié)果顯示，這些癌細(xì)胞系對(duì)0.25微米、1微米和10微米的聚苯乙烯微納米塑料更“情有所鐘”，表現(xiàn)為對(duì)其攝取較多，其中，HCT116癌細(xì)胞的攝取率最高。

最有力的證據(jù)是，在癌細(xì)胞分裂過程中，微塑料顆粒分布在母細(xì)胞和子細(xì)胞之間，并且這些微塑料并未在細(xì)胞中消除，而癌細(xì)胞短期暴露于0.25微米的微塑料顆粒會(huì)顯著增強(qiáng)癌細(xì)胞的遷移。要知道，癌細(xì)胞是分化極快的細(xì)胞，當(dāng)其分裂增生時(shí)，是從1到2再?gòu)?到4的幾何級(jí)增長(zhǎng)。癌細(xì)胞更多地?cái)z取微塑料，后者又促進(jìn)癌細(xì)胞分裂，并把微塑料轉(zhuǎn)移到子細(xì)胞中，起到了既促進(jìn)癌細(xì)胞分裂加重病癥，又促進(jìn)微塑料轉(zhuǎn)移的雙重作用。

這些研究結(jié)果均表明，微塑料尤其是微米級(jí)和納米級(jí)的塑料能長(zhǎng)期存在于細(xì)胞中而不被清除，并在組織和細(xì)胞中具有高吸收率，又有可能促進(jìn)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致癌癥患者病情惡化。

4.喝白開水或可有效減少微塑料攝入

雖然微塑料是否真能直接引發(fā)人類疾病和對(duì)人體健康有多大危害還未得到證實(shí)，但可以防患于未然，從源頭上采取措施。研究證實(shí)，人們攝入微塑料的主要方式是飲水、進(jìn)食，以及空氣吸入和皮膚接觸，所以，針對(duì)這些途徑采取措施可以有效減少微塑料進(jìn)入體內(nèi)。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，經(jīng)飲水?dāng)z入的微塑料在微塑料總暴露中的占比達(dá)到3.3%-42.7%。此前，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)一項(xiàng)研究結(jié)果表明，每瓶1升裝的瓶裝水中約含有24萬(wàn)個(gè)微納塑料，如果喝瓶裝水等涼水，每人每周可攝入大約5克微納塑料，相當(dāng)于一張銀行卡。

對(duì)此，一個(gè)簡(jiǎn)單的中國(guó)生活方式或許能夠化解微納塑料帶來(lái)的潛在威脅，那就是喝煮沸后的水。

今年2月底，廣州醫(yī)科大學(xué)和暨南大學(xué)環(huán)境學(xué)院的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)類期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上發(fā)表了一項(xiàng)研究，證實(shí)把水燒開、沉淀水垢后再飲用這樣簡(jiǎn)單的方式，能除去大部分微納塑料。

聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)模擬把含有商用熒光單分散聚苯乙烯微球（1微米和0.1微米大小的微塑料）的自來(lái)水燒開，以評(píng)估水溫、水硬度、微納塑料濃度和性質(zhì)對(duì)微納塑料與水沉積物共沉淀（共沉淀是指一種沉淀從溶液中析出時(shí)，引起某些共存的可溶性物質(zhì)一起沉淀的現(xiàn)象）的影響。結(jié)果顯示，只需把水燒開，再簡(jiǎn)單過濾，就可能去除84%的微納塑料。

水燒開后能去除微納塑料的原理與水垢有關(guān)。自然水體中的水含有鈣離子、鎂離子、碳酸氫根、碳酸根和氫氧根，當(dāng)水燒開時(shí)，二氧化碳逸出，導(dǎo)致水中碳酸根、氫氧根的濃度增大，它們能和水中的鈣離子、鎂離子結(jié)合，產(chǎn)生碳酸鈣和氫氧化鎂。當(dāng)水冷卻后，碳酸鈣和氫氧化鎂不斷析出，就形成了水垢，微納塑料也會(huì)沉積到水垢中。在燒水過程中隨著溫度的升高（25℃-95℃），水中的微納塑料的去除率從2%逐漸增加到28%，在水燒開時(shí)（100℃），該去除率迅速升至84%。同時(shí)，微納塑料的濃度從原來(lái)的30顆粒/微升（1微升等于1立方毫米）降至4.8顆粒/微升。

那這些微納塑料去了哪里呢？它們變成了水垢的一部分。水溫不斷升高會(huì)加速微納塑料的沉積，水溫達(dá)到100℃時(shí)，水垢中的微納塑料濃度最高。這表明，微納塑料是與水垢共沉淀而被去除的。研究還發(fā)現(xiàn)，水的硬度越大，燒水時(shí)去除的微納塑料越多。當(dāng)水中碳酸鈣濃度為80毫克/升、180毫克/升、300毫克/升時(shí)，水燒開時(shí)的微納塑料去除率分別為34%、84%和90%。即使是軟水（碳酸鈣濃度＜60毫克/升），燒開后也能去除25%以上的微納塑料。

另外，研究人員根據(jù)全球不同地區(qū)的水質(zhì)和人們飲用水的習(xí)慣，比較了六大洲共67個(gè)地區(qū)成人、兒童飲用自來(lái)水和白開水?dāng)z入的微納塑料劑量，結(jié)果顯示，如果每天飲用自來(lái)水，要比飲用白開水增加2倍至5倍的微納塑料攝入量。

科學(xué)家建議，由于微塑料主要通過飲食和器具進(jìn)入人體，一些生活方式也有助于減少微塑料的攝入。比如，平時(shí)不食用動(dòng)物、魚類的內(nèi)臟；少飲用塑料瓶裝水；家庭中使用過濾裝置處理自來(lái)水；不使用塑料容器盛裝油、酒、醋；不用塑料砧板處理生肉類、蔬菜和水果；減少和不重復(fù)使用一次性塑料制品等。

無(wú)論如何，微塑料已經(jīng)進(jìn)入人類生活環(huán)境是事實(shí)。確認(rèn)其對(duì)人體的風(fēng)險(xiǎn)、闡明危害機(jī)制，以及尋找簡(jiǎn)單的應(yīng)對(duì)策略讓更多人盡可能地減少對(duì)微塑料的攝入，是科學(xué)家正在努力的目標(biāo)。

（張?zhí)锟保?/strong>