水瓶中的塑料

在我们的日常生活中，塑料无处不在。从极地冰到土壤、从饮用水到食物，到处都有它们的身影。近年来，微塑料（1微米~5毫米）甚至纳米塑料（小于1微米）的存在，更是引起了人们对健康的担忧。因为当塑料逐渐分解成这些更小的碎片时，它们正在进入人类和其他生物体内。

相比之下，体积更小的纳米塑料被认为毒性更大，因为它们能够通过肠道和肺部直接进入血液，并从那里进入心脏和脑等器官；还可以侵入单个细胞，并穿过胎盘进入未出生婴儿的身体。科学家正在竞相研究这些塑料颗粒对各种生物系统可能产生的影响。

瓶装水是这类研究的一大重点。有研究表明，每个瓶装水容器中，都含有数万个可被识别的塑料碎片。不过，由于技术上的限制，过去的研究都无法直接聚焦纳米塑料。

在一项新发表在《美国国家科学院院刊》的研究中，一组研究人员首次对瓶装水中的微小颗粒进行了精确的计数和识别。他们发现，平均每升水中就含有约24万个可检测到的塑料碎片。

难以捕捉的纳米塑料

全球每年有接近4亿吨的塑料产量。每年有超过3000万吨的塑料被倾倒在水中或陆地上，许多用塑料制成的产品，包括合成纺织品，都会在使用过程中有颗粒掉落。与天然有机物质不同，大多数塑料不会分解成相对良性的物质，它们只是分裂再分裂，成为越来越小的但具有相同化学成分的颗粒。除了单个分子之外，它们的大小在理论上是没有限制的。

2018年的一项研究发现，瓶装水中平均每升含有325个塑料颗粒。这在很大程度上成为了一个公共问题，在后续的研究中，这个数字翻了很多倍。科学家开始怀疑，瓶装水中存在着比他们统计的还要多的粒子，但对于1微米以下的纳米塑料，是难以进行准确估计的。

首次计算与识别

这项新研究使用了一种被称为受激拉曼散射显微术的技术，这种技术涉及到使用两种同步激光器来探测样品，这两种激光器被调节成能够使特定分子产生共振。研究人员针对7种常见的塑料，创建了一个数据驱动的算法来解读结果。他们强调：“探测是一回事，知道探测到的是什么则是另一回事。”

研究人员测试了在美国销售的三种常见的瓶装水品牌，分析了最小值为100纳米的塑料颗粒。在每升水中，他们发现了11万到37万个塑料碎片，其中90%是纳米塑料，其余的是微塑料。不仅如此，他们还确定了这些塑料分别是7种特定塑料中的哪一种，并绘制了它们的形状。这些信息在生物医学研究中可能很有价值。

一种常见的是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），这并不奇怪，因为许多瓶装水的水瓶都是由PET制成的。这种材料也用于制作汽水瓶、运动饮料的容器以及番茄酱和蛋黄酱等产品的容器。当这些瓶子被挤压或受热时，它可能会随着碎片脱落而进入水中。最近的一项研究表明，当你反复打开或关闭瓶盖时，许多颗粒就会落入水中，并且微小的颗粒会受到研磨。

聚苯乙烯塑料的微小颗粒在一种新的显微技术成像下的样子，它的直径约为200纳米。（图/Naixin Qian）

然而，聚酰胺（一种尼龙）的数量超过了PET。研究人员指出，讽刺的是，如此大量的聚酰胺，有可能是源自于装瓶之前，用来净化水的塑料过滤器。此外，研究人员还发现了其他常见的塑料，比如聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，这些塑料都被用于各种各样的工业生产过程中。

一个令人不安的信息是：研究人员所寻找的这7种塑料类型，只占了样本中发现的所有纳米粒子的10%左右，他们还不知道剩下的都是些什么。如果它们都是纳米塑料，这意味着每升塑料的数量可能达到数千万个，而且它们几乎可以是任何东西。这表明，在看似简单的水样中，有着极其复杂的颗粒组成。

亟待大规模研究

除此之外，研究团队计划研究自来水。自来水也被证明含有微塑料，只是比瓶装水少得多。研究人员指出，全球拥有大量的纳米塑料亟待研究。他们还将与环境健康专家合作，测量各种人体组织中的纳米塑料，并检查它们对发育和神经系统的影响。

参考来源：

https://news.climate.columbia.edu/2024/01/08/bottled-water-can-contain-hundreds-of-thousands-of-previously-uncounted-tiny-plastic-bits-study-finds/

封面图&首图：Naixin Qian