本周《IJIR:性医学杂志》上发表了一篇文章,科学家对6名患有ED而安装了假体的患者进行了研究,发现他们的丁丁组织都存在微塑料,这些微塑料的颗粒大小不一,大约20微米到500微米,最常见的微塑料颗粒是生活中常用到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯(PP),这一发现再次加深了科学家们对环境问题的担忧。
而在更早一些时候,科学家们在人类的睾丸和生殖细胞中发现了微塑料。一组科学家对40名健康男性的生殖细胞液体进行了研究,结果40人的精里全部发现了微塑料。我们国家对这方面也有研究,结果发现在样本中有多达8种聚合物,最常见的是聚苯乙烯。由于具有良好的耐分解能力,聚苯乙烯用途很多,发泡聚苯乙烯可用于制作食品包装盒、饮料杯、隔热材料等;高抗冲聚苯乙烯可用于制作各种消费品包装,如CD盒、一次性餐具等。
科学家们目前不担忧这些微塑料会直接参与人体的过程,塑料的特性就是稳定,难以被人体利用和吸收。但作为由于颗粒较小,可能侵入人体组织,影响人体物理、化学变化的过程,进而影响生殖细胞的形成。科学家需要进一步明确微塑料是否和ED等的发生有关,需要确定剂量反应关系。
新墨西哥大学药学教授马修·坎彭是关于丁丁中微塑料影响的研究合作者,他在接受美国媒体采访时表示,这种现象“令人担忧” 。丁丁是一个海绵体结构,相当脆弱。在现在的情况下,科学家们已经不再担忧人体内是否会有微塑料了,因为在这个满是塑料制品的世界上,这一现象已经无法避免了。他们更担心的是微塑料可能对人体的生理稳态造成更为持久的影响。
研究发现,雄性小鼠在饮用水中暴露于不同浓度的聚苯乙烯微塑料(1 mg/L和10 mg/L)6周后,精子质量显著下降,表现为精子数量减少、运动能力下降和形态异常增加。研究还发现,暴露组小鼠的睾丸组织中氧化应激标志物水平升高,抗氧化酶活性降低。另一项研究显示小鼠的睾丸重量显著减轻,生精小管出现严重的组织损伤。
如果再把这个事情往更宽的范围想一想,恐怕会更加吓人。人类的胚胎都需要在母亲的子宫中发育,而胎盘屏障对大多数的颗粒都有过滤的能力, 但是大家都知道母婴传播吧,就是因为有些病毒颗粒太小,可以穿透胎盘屏障。对大多数较大的颗粒可能无法透过胎盘屏障,但是一些颗粒较小的纳米颗粒可能在一定条件下通过胎盘屏障,对胎儿构成了潜在风险。
微塑料已经无处不在了,凡是人类活动的地方都有它们的身影微塑料是一种直径小于5毫米的塑料颗粒,它们可以存在于塑料垃圾的降解,塑料制品虽然难以分解,但是由于在太阳光紫外线的照射、与地面砂石或者自身的摩擦以及氧化作用,会导致塑料释放出细碎的颗粒;化妆品和清洁产品(如洗面奶、牙膏、去角质霜等)中含有微小的塑料微珠;工业加工中,塑料制造和加工过程中,塑料原料颗粒(如树脂颗粒)可能会泄漏到环境中。
由于颗粒很小,可以很轻易地被风吹动,漂浮在空气中,被雨水冲刷,进入水体。所以,现在基本有人类活动的地方就有微塑料的存在。人类本身会使用塑料制品,这可能导致部分微塑料进入人体,而动植物也都需要呼吸,需要从外界摄入物质,它们也可能被微塑料污染,人类再以它们为食物,微塑料就随着饮食的过程进入人体。
目前的科学研究已经表明,微塑料已经污染到马里亚纳海沟,污染到珠穆朗玛峰顶。科学家通常通过深海潜水器、采样设备和高分辨率显微镜等先进技术,从不同深度的海水和沉积物中收集样本,进行微塑料的检测和分析。在马里亚纳海沟的水体和沉积物中检测到微塑料颗粒,包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯等常见塑料类型。
同样地,在珠穆朗玛峰顶,由于人类的登山活动、大气运动,珠穆朗玛峰顶也已经被微塑料入侵。研究人员对珠峰8400米附近区域的积雪与径流进行采样,这是登山者常用来休息的区域,结果是研究人员在采取的样品中发现了微塑料。污染已经成为全球范围内的严重环境问题,难以控制。
根据一项2014年的研究,全球海洋中的塑料垃圾总量估计在26.9万吨到66.8万吨之间 。然而,这些数据涵盖了全球所有海洋,而不仅仅是太平洋;2018年,科学家们对太平洋垃圾带(Great Pacific Garbage Patch)进行了分析,认为那里总共存在着大约79000吨塑料垃圾 ,其中相当一部分是微塑料(小于5毫米的塑料颗粒)。
微塑料甚至可能造成人类灭绝?新墨西哥大学教授于晓钟最开始对于微塑料进入人类的生殖系统存疑,但是当他第一次在狗的生殖中发现的时候,感到相当的惊讶,因为检测结果最早可以追溯到2016年。但这也仅仅是科学家们开始注意到微塑料之后才开始进行研究,实际上由于石油工业的发展,早在数十年前塑料制品就已经非常普遍了。
科学家们对微塑料更多的担忧是,微塑料污染可能影响到关键的生殖过程(至少目前发现,微塑料可以造成小鼠的睾丸损伤)。而人类近几十年生殖细胞的质量已经是在连续下降的,这当然可能和广泛存在的各式各样的污染有关,但也不能排除微塑料的影响。如果微塑料影响生殖过程,那对于人类来说都不是个好消息,甚至影响到物种的延续。
有没有什么办法替代塑料制品,以避免微塑料?塑料因其易于生产、成本低廉、用途广泛,已成为现代工业和日常生活中不可或缺的一部分,其原材料主要来源于石油化工的中间产品,如乙烯、丙烯等,通过聚合反应,这些化学物质可以被制成各种类型的塑料,这使得塑料的生产与石油工业密不可分。由于石油化工产业的规模经济效应,塑料的生产成本相对较低,这使得塑料制品在市场上具有价格优势。
塑料具有轻质、耐腐蚀、易成型等优点,适用于包装、建筑、电子、电器、交通运输、医疗等多个领域。某些塑料如聚丙烯、聚苯乙烯等具有较高的化学和物理稳定性,广泛用于制造一次性餐具、食品包装等。塑料已经在包装领域占据主导地位,已经不是可以简简单单就能被替代的了,它将伴随我们很长时间。
目前存在一些替代材料,如纸制品、玻璃、金属、生物降解塑料等,但在成本、性能和应用范围上,仍难以完全替代塑料。而且,替代材料的生产技术和相关基础设施尚不完善,难以在短时间内普及。尽管一些国家和地区已经开始实施禁塑令或限塑令,但全面推广仍需时间和政策支持。
想要减少微塑料的摄入,目前主要还是得个人多注意,可以尽量减少塑料制品的应用,用玻璃制品、金属制品或者陶瓷制品代替。不过它们也可能有它们自身的缺点,它们也并不是完全对人体没有污染的,比如劣质的陶瓷其釉料中可能含铅比较多,金属可能有镍的污染,都可能影响到人体,而且通常来说价格更高。
科学家们正在积极研发塑料的替代品,尤其是可降解塑料,以应对塑料污染问题。这些替代品旨在提供与传统塑料相似的功能,同时在使用后能够更容易被环境降解,减少对生态系统的负面影响。比如生物基塑料,材料来自可再生生物质资源,如玉米、甘蔗、马铃薯等,如聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)等,可降解,可减少对石油资源的依赖,减少碳足迹。
但是新型塑料相对于石油化工业的副产品塑料,还有很多的缺点,比如强度比较低、柔韧性不好等,这也都是科学家们需要解决的问题,以满足不同应用需求。他们还需要优化材料的降解速度和条件,确保在使用寿命结束后能够快速、完全降解;还改进生产工艺,降低原材料和制造成本,使可降解塑料更具经济竞争力,以便扩大生产规模。
最后,他们还需要评估可降解塑料在不同环境条件下的降解过程及其对生态系统的影响,以避免向自然界引入了另一种在特定环境下十分稳定难以分解的塑料产品,那将是对环境的有一次污染。而政府可以做的事情就是,通过宣传、推广新的可降解或者其他制品替代现在的塑料制品,提升人们对于微塑料的关注,可以一定程度上降低微塑料对人体的破坏。
不过,还是前边说的,现在已经不用再讨论微塑料会不会进入人体的问题了,微塑料进入人体已经是事实了。随着研究的进展,我们会看到在人体越来越多的组织中发现微塑料颗粒。