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生物降解材料研究院报道,塑料污染在全球范围内普遍存在,因此人体和生物不可避免的会接触微塑料。微塑料对人类和环境构成的威胁已成为热门话题。
由于塑料具有耐用、廉价等特点,在日常生产生活中应用范围非常广泛。塑料以每年3190万吨的惊人速度进入环境。据估计,到2050年,地球上会再增加330亿吨塑料。由于塑料在环境中很难降解,其可以在环境中持续存在数百至数千年。
进入环境的塑料通过光和热氧化过程进行缓慢降解(生物降解的程度较低),削弱材料的完整性,可降解为直径<5mm的塑料,称为微塑料。微塑料具有粒径小、疏水性强、质量轻、易漂移等特性,可以迁移到任何的环境介质中。
研究人员在海洋、河流、土壤甚至饮用水、瓶装水和食盐中都检出了微塑料。目前环境中检出的微塑料种类繁多,主要有聚苯乙烯(polystyrene,PS),聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、聚酯(polyester,PEst)和聚对苯二甲酸类(polyethylene terephthalate,PET)等。
微塑料在环境和消费品中无处不在的特性导致机体不可避免地接触到这些颗粒。然而,对于微塑料毒性知之甚少。本文为河北医科大学学报,对微塑料的暴露途径和毒性作用进行了系统性的回顾分析。
微塑料在环境中广泛存在,其可能通过消化道、呼吸道和皮肤等多种途径进入生物体内。
1、通过消化道
通过消化道摄入被认为是人类接触微塑料的主要途径。通过消化道进入人体和生物体的微塑料主要来源于含有微塑料的食物和水,其次空气中的微塑料也可以通过人体和生物体的吞咽动作经过消化道进入体内。
研究人员在贝类、海鱼、淡水鱼、虾类等水生生物中均检测出不同浓度的微塑料成分,人类位于食物链的顶端,其摄入微塑料的风险会因为生物富集作用而增大。此外,在各种水体中均发现了一定浓度的微塑料,甚至在人类日常经常饮用的瓶装水也发现了微塑料,最高可达10000个/L。
国内外研究人员在啤酒、蜂蜜、食盐、糖中都检出了微塑料,进一步证实通过消化道摄入是人体微塑料暴露的重要途径。Cox等根据食品的消费量,估计美国人每人每年摄入的微塑料量为39000~52000个。
2、通过呼吸道
微塑料可以通过多种途径释放到空气中,包括合成纺织品、材料(例如汽车轮胎)的磨损等。Dris等比较早的在室内和室外空气中监测到了微塑料,其浓度分别为(0.3~1.5)个/m和(0.4~56.5)个/m。自此国内外研究人员在世界多地的空气样品中都发现了微塑料的存在。空气中广泛存在的微塑料颗粒,特别是粒径≤10um的微塑料很可能通过呼吸道进入人体。
据估计,人体1d约吸入经空气传播的微塑料量为26~130个。Vianello等利用专门空气采样的人体模型推测轻体力劳动的成年男性每天吸人272个微塑料。不同的估计结果可能和采样方法、空间、季节以及劳动强度有关。
3、通过皮肤
目前有研究在众多的个人护理用化学品(personal care products,PCPs)中发现了微塑料的存在。每年大约有1500吨来自PCPs的微塑料进入全球水环境。个人护理用品中,微塑料直径大多<100μm,部分甚至<100nm。研究发现纳米塑料(<100nm)可以穿过真皮屏障,因此纳米塑料可以跨越皮肤屏障进人人体的可能性不应该被忽视。
由于人类在日常生活中广泛应用化妆品、因此通过皮肤暴露引起的潜在不利影响也值得科研人员的研究和关注。