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“水中PM2.5”大势来袭,但危害研究仍存在空白
时间:2019-01-07 10:53:28来源:千人杂志
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提要:近年来,有关微塑料的报道频出。许多研究表明,微塑料充斥在我们的日常生活中,但公众对于微塑料却了解甚少。微塑料到底是什么?它会什么会存在我们的食盐和饮用水中?它对人体究竟会产生哪种危害?
“水中PM2.5”大势来袭,但危害研究仍存在空白

/本刊记者 裴媛

2018年9月,美国明尼苏达大学等组成的研究团队对来自美国、英国、古巴、印度等14个国家采集的159个自来水样本进行检测,结果发现13个国家的自来水中含有微塑料,而且这些微塑料很难通过过滤设备完全去除。自来水中“微塑料”的检出率高达81%,大部分呈纤维状,估计来自纤维制品。而另一项最新的研究发现,全球销售的食盐品牌中,超过90%都被塑料污染,其中海盐的塑料含量最高。而且即便是在研究中分析的岩盐品牌,也被发现受到了微塑料的污染。

近年来,有关微塑料的报道频出。许多研究表明,微塑料充斥在我们的日常生活中,但公众对于微塑料却了解甚少。微塑料到底是什么?它会什么会存在我们的食盐和饮用水中?它对人体究竟会产生哪种危害?

被忽视的“水中PM2.5”微塑料

微塑料广泛存在于水环境中,被称为“水中PM2.5”。“虽然微塑料并未像空气污染、水污染一般引起大众的广泛关注,但它的污染程度已不容忽视。”同济大学环境科学与工程学院林思劼教授认为,人类生产生活过程中所产生的的塑料垃圾正伴随着人类活动最终被排入海洋,随着洋流在全球范围内蔓延。

“许多研究已经表明,目前在从赤道到极地的海水和沉积物、贻贝等贝类、鱼和鸟等脊椎动物,甚至食盐中都检测到了微塑料的存在,海洋塑料污染正威胁着至少600种野生动物的生存。中科院烟台海岸带研究所的一项调查显示,在20多种经济价值较高的常见鱼类采样中,90%的鱼类样本中都发现了微塑料。一项来自英国纽卡斯尔大学的研究成果发现,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,这可能是发现微塑料的最深记录。”林思劼认为,这意味着几乎所有的海洋生物都在不同程度上受到了微塑料污染的影响。

微塑料到底是什么?据林思劼教授介绍,微塑料通常被定义为直径小于5mm、由高分子聚合物构成的颗粒或者纤维。它可分为初生微塑料和次生微塑料两大类。初生微塑料通常指通过人工合成、加工而成的微米级塑料颗粒,如化妆品中所含有的微塑料颗粒或作为工业原料的塑料颗粒和树脂颗粒;次生微塑料通常是指在自然环境中,经过物理、化学和生物过程造成大尺寸塑料制品分裂和体积减小,从而形成的微米级塑料颗粒。

微塑料的数量到底有多庞大?“根据联合国环境规划署的数据,全球每分钟卖出约100万个塑料瓶,全球塑料袋的使用量每年高达50000亿个,如果假设我们使用的塑料产品中50%是一次性的,将近1/3的塑料包装没被回收,那么每年就有1300万吨塑料垃圾流入海洋。”据林思劼教授介绍,海洋环境中微塑料的分布有两个特点,数量巨大且增速快。美国佐治亚大学研究发现,上世纪50年代塑料开始规模化生产,当年的塑料产量仅200万吨,到2017年,环境中累积的塑料已达83亿吨。如果速度不放缓的话,到2050年将达到340亿吨。目前83亿吨中,仅9%得到了再生利用,12%是被焚烧掉的,79%还存留在环境中。这些留在环境中的塑料会在光照、风力和洋流的共同作用下逐渐分解,成为塑料碎片。

林思劼教授认为微塑料数量如此庞大的主要原因有两个。首先是微塑料的来源广泛,如家庭清洁和个人化妆品的小型塑料颗粒、塑料加工业使用的原料颗粒以及其他塑料垃圾破碎、分解形成的微塑料。“有研究表明,全球每年至少有800万吨的塑料垃圾被丢弃进海洋、河流、湖泊等水体中,它们在自然环境条件下破碎成细小的微塑料颗粒,最终进入食物链。”其次是目前的微塑料去除工艺还不完善,每年排入污水中的合成纤维颗粒不计其数,其中由于塑料尺寸、形态、组分等多样的理化性质,部分微塑料未能被污水处理系统有效阻断从而排入环境中。目前小颗粒的微塑料在供水系统中的存在情况以及其在水处理中的去除情况仍然缺乏相关研究支持。

微塑料研究仍存在许多知识空白

微塑料是怎样进入人体的?有研究估计,成年人平均每年通过盐摄入大约2000个微塑料。对此,林思劼教授认为微塑料除了通过饮食进入人体以外,还可能通过呼吸等方式进入体内。“随着塑料的尺寸越来越小,微塑料可能会悬浮在空气中,一部分微塑料可能会通过呼吸进入到人体的肺部中。”

微塑料能够造成哪些危害?“十几年来,微塑料引起了越来越多的关注,但科学家对于它依然知之甚少。尤其是在对人类健康的影响方面,目前还没有明确的证据显示塑料微粒对人体健康有害。”林思劼教授认为,海洋环境中微塑料的危害可能来源于两个方面:一是微塑料可释放出有毒有害物质,由于塑料生产过程中为了满足不同的应用需要,往往添加了增塑剂、染料等化学组分,而这些添加剂会在塑料降解的过程中释放出来,并随着微塑料的流动而迁移。二是微塑料较大的比表面积比大尺寸塑料更容易吸附环境中存在的污染物,从而形成有毒有害物质的载体进入到生物体内。已有研究表明“微塑料颗粒小,具有较大的比表面积和良好的疏水性能,已被证实可以富集水体中的有机污染物。”

为什么人类对微塑料的研究会存在空白?“微塑料由于体积小,难以被检测,污染情况带有隐蔽性,再加上人类现有的研究手段具有局限性等系列原因,导致目前人类对微塑料的研究仍然存在空白。”林思劼教授认为,目前的研究手段难以支持对微塑料进行细化研究,且很难定量环境中微塑料的具体数额。“首先微塑料的种类很多,同一种类的微塑料尺寸也不尽相同,单纯考虑微塑料的数量是不科学的。其次研究手段也有局限性,如何能够准确地定量、定性微塑料,还在摸索中。如何判断、鉴别微塑料的组成成分、尺寸大小、分布规律等信息,都受到研究手段的限制。”林教授认为微塑料是否有毒性这一问题更加复杂,“如果想要了解微塑料对环境和生物的危害程度,我们首先需要了解微塑料是如何进入到生物体内、在体内中产生了怎样的副作用、最终是否导致了生物个体的死亡、种群的失衡等种种原因。这些问题就相对比较复杂,且跨学科,需要不同领域的科研人员合作,才能尝试解答。”

据林思劼教授介绍,目前人类对微塑料研究还处在深入了解的过程中,但此过程也会不可避免的受到其他方面的限制。比如,“部分产品由于功能需要中所添加的微塑料制品,属于产品的商业机密受到保护,因此所用的微塑料种类、数量、性质等信息就不容易被公开。”

如何应对微塑料污染之困?

“我们国家作为重要的塑料生产和消费大国,微塑料的存在是必然的,也是不可避免的。”林思劼教授介绍,目前我们国家许多研究所和高校的研究团队,正在做大量的微塑料研究工作。“在我国近岸海域沙滩、表层海水、自来水、贝壳等海产品、食盐中都已经检出微塑料的存在。”林思劼认为目前我国对海洋塑料污染问题,特别是微塑料污染的关注度正逐渐提高,但尚未形成相关限制政策。

在经济参考报对微塑料污染的调研中,许多专家认为,我国塑料的管理和政策层面存在两方面的问题。一方面,呈现多头管理、权责不明、投入不足等现象。我国塑料垃圾及微塑料的管理涉及环保、海洋、农业、住建等多个部门,缺少国家层面专门性的政策安排和制度体系,尚未形成多方合力进行监督治理。另一方面,我国微塑料污染的监测与影响评估研究不足,未形成有效的应对策略,现有监测工作已不能满足管理需求及有效应对相关国际事务的要求。对此观点,林思劼教授也十分认同。同时,他认为目前人类对微塑料的研究不够完善,从源头限制塑料制品的使用,更有利于对微塑料污染的治理。

据林思劼教授介绍,目前有些国家已经出台了部分有关微塑料治理的行业标准。“2016年5月,美国联邦政府出台法律,禁止在个人护理用品、化妆品种使用微塑料,这是全球第一个禁用微塑料的立法。在世界范围内,欧盟、加拿大、澳大利亚、奥地利、卢森堡、比利时和瑞典都已经先后开展淘汰微塑料行动或颁布相关法令。今年在G20峰会上由德国发起的海洋垃圾行动计划,也与微塑料的治理紧密相关。这表明许多国家已经开始呼吁从源头上解决微塑料污染问题,从源头上控制微塑料的蔓延趋势。”

林思劼教授认为,我们国家对微塑料的污染情况需要加强重视。“希望国家能够真正认识到微塑料污染的严重性,同时借鉴外国治理微塑料的经验,来制定相关的政策标准和制度体系,从源头上扼制我国微塑料的污染现象。”同时,林教授呼吁科研人员继续加强对微塑料的研究,早日填补人类对微塑料认知上的空白。“希望未来科研人员能够建立相关的样品采集、定量定性分析的标准方法,强化对微塑料的检测手段。同时,对微塑料的生物毒性效应能展开更加深入具体的研究,改进污水厂和自来水厂的工艺,提升对微塑料污染的控制效果,从根本上保障人类的饮食安全。”

公众应该以怎样的心态看待微塑料?对此,林思劼教授表达了自己的看法,“随着人类社会的发展,我们研发出了各类化学品、食品添加剂等。这些物质在使用过程中,不可避免地会进入人体,但人类对这些物质并不都是全然了解的。对任何一种化学品、人造物质,公众需要科学去看待。我们对微塑料的生物毒性效应还并不明确,目前相关研究还在推进。所以在这种基础上,我们不应该过多地妖魔化微塑料,公众需要更客观地去看待它,并持续地关注它的研究进展。”同时,林思劼教授认为公众应该增强环保意识,减少塑料制品的使用。“公民强烈的环保意识,才是微塑料治理的最有效手段。”

林思劼,同济大学环境科学与工程学院教授、博士生导师

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