比微塑料更可怕!纳米塑料正悄悄入侵我们的世界

海洋塑料垃圾问题近年来频繁引发全球关注,那些被塑料缠绕而痛苦挣扎的海鸟、堆积如山的塑料瓶冲击着人们的视觉,也刺痛着环保人士的心。随着研究的不断深入,微塑料的危害逐渐浮出水面,它们无处不在,从繁华都市到偏远山顶,甚至在人类大脑和胎盘组织中都能发现其踪迹。然而,如今一种更为隐蔽、可能危害更大的污染物正进入人们的视野 —— 纳米塑料。

2025 年 7 月 9 日,一项发表于《自然》的重磅研究,将纳米塑料这一 “隐形杀手” 带到了聚光灯下。德国亥姆霍兹环境研究中心的 Dusan Materic 及团队深入北大西洋,在具有不同环境代表性的 3 个深度采集水样。研究结果令人震惊:整个水体中广泛分布着聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)这 3 种纳米塑料,平均浓度高达每立方米 18 毫克。换算下来,仅北大西洋温带至亚热带的表层海水中,纳米塑料的总量就达到了惊人的 2700 万吨。Materic 指出:“纳米塑料在海洋塑料污染中占比巨大。” 以往估计的全球海洋中约 300 万吨漂浮塑料污染物,并未将纳米塑料计算在内,这无疑让海洋塑料污染的真实规模更加触目惊心。

纳米塑料,作为塑料碎片家族中最小的成员,直径小于 1 微米(千分之一毫米),与直径在 1 微米到 5 毫米之间的微塑料相比,尺寸上有着质的区别。正是这种极小的尺度,赋予了纳米塑料特殊的材料性质。Materic 团队发现,纳米塑料在水体中不会像较大的塑料碎片那样受重力主导而沉降到海底,它们的运动主要由布朗运动以及与水分子的碰撞所支配,这使得它们能够均匀地分布在整个水体中,大大增加了其在环境中的扩散范围和与生物体接触的机会。

为了获取这些珍贵的数据,科研人员付出了诸多努力。2020 年 11 月,他们搭乘荷兰皇家海洋研究所的 “佩拉吉亚” 号研究船,在 12 个地点进行采样,涵盖了北大西洋亚热带环流系统、开阔海域以及欧洲大陆架的沿海区域。在每个采样点,分别于海面下 10 米、1000 米及离海底 30 米的深度采集水样。在检测过程中,研究人员利用热脱附质子转移反应质谱技术,克服了重重困难,如去除纳米塑料外的污染物等。每个 10 毫升的样本都要经过微米级孔径过滤器,以排除微塑料的干扰,随后通过缓慢加热样本,释放出所有有机物,从而识别出其中的塑料成分。

然而,研究过程并非一帆风顺。数据中缺失了常见的聚乙烯(PE)塑料,尽管其碎片大量存在于环境中,极有可能进入海洋。这一谜团暗示着 PE 纳米塑料在海洋环境中遵循着特殊的循环路径,可能快速发生化学变化、矿化,或者迅速下沉至海床,这也为后续研究提出了新的挑战和方向。

加拿大达尔豪斯大学的 Tony Walker 对该研究结果并不感到意外,他深知纳米塑料问题的严重性。与微塑料相比,纳米塑料因其微小尺寸,具备穿越细胞壁的能力,这意味着它们能够直接进入海洋浮游植物体内。而海洋浮游植物作为海洋食物网的基础,一旦被纳米塑料侵入,纳米塑料便能以此为起点,在整个海洋食物网中传递,对海洋生态系统的结构和功能造成难以估量的影响。

Materic 强调,纳米塑料无处不在的现状,要求人类必须严肃对待。考虑到其潜在毒性,纳米塑料很可能是对海洋生物威胁最大的塑料类别。Walker 也表示赞同,他警示道:“纳米塑料渗透到地球各个生态系统和活细胞的程度,远超我们已知的微塑料和更大尺寸的塑料污染,这给我们所有人敲响了警钟。”

事实上,纳米塑料的危害不仅仅局限于海洋生态系统。近年来,越来越多的研究表明,纳米塑料对人体健康同样存在潜在威胁。已有研究在人脑、肝脏和肾脏组织中检测到纳米塑料,尤其是聚乙烯(PE),其中脑组织中的浓度最高。这些纳米塑料能够穿越血脑屏障等细胞屏障,在体内长期积累。例如,在诊断为神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和血管性痴呆)的个体样本中,就观察到较高水平的纳米塑料,它们出现在脑血管壁附近和免疫细胞内,可能参与炎症过程或导致废物清除受损。

人类主要通过食物、饮用水、空气颗粒物和灰尘等途径接触纳米塑料。瓶装水、海鲜、食盐等日常食品中都已检测到纳米塑料的存在。由于其尺寸微小,纳米塑料可被吸入并沉积在肺部深处,或在摄入后通过胃肠道吸收。当皮肤屏障因炎症、老化、损伤或化学暴露而受损时,纳米塑料也有可能穿透皮肤。实验模型显示,直径≤100 纳米的聚苯乙烯纳米塑料能够在角质形成细胞和成纤维细胞中积累,干扰细胞增殖并引发免疫反应。不仅如此,纳米塑料已在肝脏、脾脏、心脏和胎盘等多个重要器官中被检测到,且因其稳定性难以排出体外,长期积累可能导致器官功能受损。

面对纳米塑料带来的严峻挑战,减少塑料生产成为当务之急。下一轮具有法律约束力的联合国塑料污染条约政府间谈判将于 8 月在瑞士日内瓦启动,限制未来塑料生产将是重要议题之一。然而,这一举措遭到了部分国家的反对,尤其是那些依赖石油和天然气出口推动经济发展的国家。但正如 Walker 所说:“限制塑料生产就如同关掉水龙头,是减少未来纳米塑料污染或向环境释放的最佳策略之一。”

除了政策层面的行动,日常生活中,我们每个人也可以采取一些措施来减少纳米塑料的摄入。例如,尽量饮用烧开后的水,研究表明,将水烧开并简单过滤,可除去水中 80% 以上的纳米塑料 / 微塑料;减少食用塑料包装的外卖食品,避免用塑料袋直接盛装热食;选择使用玻璃、陶瓷等材质的餐具和容器,减少塑料砧板、塑料吸管的使用;食用海鲜时,去除内脏等易富集污染物的部位。

纳米塑料这一新兴污染物,正以其隐蔽的方式对生态环境和人类健康构成严重威胁。从海洋到陆地,从环境到人体,它的身影无处不在。解决纳米塑料污染问题,需要全球各国政府、科研人员以及每一个人的共同努力。只有通过减少塑料生产、加强污染治理以及改变日常生活习惯等多方面的综合措施,我们才有可能遏制纳米塑料的蔓延,保护我们赖以生存的地球家园和自身健康。

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