微塑料对人体健康影响的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2022-10-09
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微塑料对人体健康影响的研究进展

柏桦 ,徐芳 ,刘晓颖 ,张梦媛 ,王琦(通讯作者)

昆明医科大学  云南昆明  650500

摘要:近些年来,随着塑料制品使用量的不断增长,微塑料污染问题逐渐显现。微塑料在大气、水体中均有分布,其吸附性较强,对人体健康也会带来一些潜在的危害。为了防治微塑料污染,降低对人体健康的影响,必须要采取一系列控制措施。本文主要围绕微塑料相关研究,探讨微塑料对人体健康的潜在影响,并提出微塑料污染防治的对策。

关键词:微塑料;人体健康;影响

引言:全球每年生产的塑料制品高达上亿吨,主要用于一次性包装材料、合成纤维生产材料等,将会产生大量的塑料废物,经紫外线照射、风华腐蚀后成为微塑料与纳米塑料。微塑料是指直径小于五毫米的塑料颗粒,存在于土壤、大气中。人们通过饮食、呼吸等方式将微塑料摄入体内,将会对健康造成危害。为保护人群健康,必须要对微塑料污染做出有效防控。

一、环境中微塑料的来源

环境中的微塑料主要包括大气、水体及土壤中的微塑料,大气中的微塑料主要来源于工业生产,纺织衣物在生产过程中使用的超细塑料纤维会进入到环境中,工业在切碎或磨削合成材料的过程中产生的超细颗粒也会进入到大气中。微塑料漂浮在空气中,可能随呼吸进入到人体内。水体中的微塑料主要出现在地表河流、湖泊以及靠近居民区的水体区域,最早在海洋中发现了微塑料,主要来源于工业活动、塑料废物、护理用品等,导致水体中出现微塑料。土壤中的微塑料主要来源于土地利用、长期施肥、地膜残留、大气微塑料沉降等,我国是农用地膜使用大国,地膜是土壤微塑料污染的重要来源之一[1]

二、微塑料对人体健康的影响

(一)人体接触微塑料的途径

人体接触微塑料主要是通过饮食、呼吸以及皮肤接触方式,饮食摄入是当前被认为最主要的接触途径。过去的研究认为,部分可食用的鱼虾、牡蛎等海洋生物中含有微塑料成分,且水体中能够检测出微塑料成分,人体在摄入不同种类的海产品时都增加了摄入微塑料的可能性[12]。近年中国市场外卖业发展迅速,一次性纸杯涂层溶出,一次性餐具中微塑料溶出和迁移物检出,都可能是摄入微塑料的主要途径[3-5]。其次是呼吸吸入方式,大气中悬浮的微塑料的吸入量极有可能超出其他方式的暴露量。在模拟人体暴露在含有微塑料大气环境的研究中证实了人体存在从空气中吸入微塑料的风险[6]。值得注意的是新冠流行以来口罩使用的数量有所增长,在戴口罩的过程中有可能会吸入微塑料[7],长期使用的旧口罩会增加更多的颗粒吸入风险。

(二)微塑料对人体健康的影响

微塑料在机体内的存留时间与微塑料的大小、性质等相关,粒径较小的微塑料能穿过细胞膜,可能遍及所有器官,通过氧化等一系列反应对机体造成危害。首先,微塑料会对消化系统产生影响。消化道内的肠道菌群能够发挥生物屏障功能,当微塑料进入胃肠道后会破坏肠道菌群平衡[8],影响消化系统的免疫功能,降低免疫应答。动物试验发现暴露于微塑料的动物肠道黏液分泌会变少[68],人群研究也发现人体消化道内的微塑料与炎症性肠病有显著关系[9]。其次,微塑料会对呼吸系统产生影响,小直径微塑料被吸入后会进入肺部深处,损伤呼吸系统。尼龙植绒工厂中的纤维颗粒长期暴露会使工人们增加发生慢性间质肺炎的风险[6],低浓度聚氯乙烯微塑料会破坏肺上皮细胞的保护性屏障,高浓度的会诱导形成活性氧,引发细胞毒性与炎症,使患肺疾病的风险增加[6]。另外微塑料还有可能会引发肺部肿瘤,微塑料颗粒的大小、形状的不同诱发肺肿瘤的可能性不同[6]。第三,逐渐有研究在人体胎盘和血液中检出微塑料[10-11],穿过屏障进入循环的微塑料可能会对人体的各系统产生影响。在使用荧光微塑料观察小鼠体内的分布的研究中发现微塑料积累在肾脏组织中,影响肾脏过滤功能[12],并且微塑料可能通过诱发机体产生氧化应激反应,干扰正常的能量与脂质代谢,影响正常的生长发育[68]

三、微塑料污染防治

(一)从源头上控制微塑料污染

在微塑料污染防治的过程中,首先要从源头上控制微塑料对环境的污染,对塑料制品的生产数量进行严格控制,还要提升生产塑料制品原料的质量与品质,在设计塑料制品的过程中要重点考虑其回收与再利用。其次要制定关于塑料制品生产、使用、回收等方面的相关管理办法与机制,对添加塑料微珠等成分的化妆品等禁止使用,降低使用不可生物降解、不可堆肥的棉签以及塑料袋,并制定环保计划,尽量消除所有可避免的塑料垃圾,从源头上控制微塑料带来的污染。

(二)修复微塑料污染环境

环境微塑料污染修复主要包括物理与生物修复。在水体微塑料垃圾方面,通过制定水体微塑料法案,并实施系统清理,对水体中的塑料垃圾进行去除,主要采取的是物理修复法[13]。生物修复法是利用微生物进行降解酶消耗,分解合成聚合物,此方法的节能环保性更强,能够有效去除微塑料[13],且同时还能够避免对生态环境造成危害,修复污染环境,降低生物受到微塑料带来的健康威胁。

(三)利用可生物降解材料代替

可生物降解材料的使用性能良好,当材料被废弃后,还能够通过环境中的细菌、真菌等微生物所降解,最终转化为无机化。可生物降解材料若能够代替塑料,也是防治微塑料污染的有效手段之一。当前已开发的工业化可生物降解材料能够在部分领域中取代塑料,例如聚乳酸、聚3-羟基烷酸酯等,聚乳酸可用于制作包装材料、纤维等,以聚乳酸和聚3-羟基烷酸酯为原料可制造微珠,但在可生物降解材料替代塑料方面还需要加大相关的研发与资金投入,使材料的性能更强,安全性更好,实现有效的微塑料污染防治工作。

(四)塑料垃圾处理控制措施

塑料垃圾降解时间较长,后续风险较大,应对塑料垃圾的填埋处理形式进行限制,对难以回收利用的塑料垃圾进行焚烧,避免微塑料在自然环境中积累,危害人体健康。另外避免微塑料进入水体,控制工业排放,也应重视处理水厂的微塑料,积极研发新技术进行过滤去除。最后,减少使用一次性制品,使用环保和高质量替代材料,避免微塑料对机体造成危害,减少一次性垃圾,共同保护生态环境。

四、结语

随着人们对微塑料研究的深入,必须要在微塑料防治方面做出努力,对环境中的微塑料进行检测与评估,控制微塑料污染,有效预防微塑料带来的人体健康危害。去除大气、水体及土壤中的微塑料,有利于生物的正常生长与繁殖,实现人与自然的和谐共生。

参考文献

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作者简介:柏桦(1986-08-),女,汉族,硕士,云南昆明人,讲师,研究方向:公共卫生与预防医学。

基金项目:云南省教育厅科学研究基金(2022J0272)