全球每年用化石燃料製成的石化產品生產超過4億噸塑料。其中隻有9%被回收利用，19%被焚燒處理；72%被送往垃圾填埋場、其他垃圾處理場或最終進入我們的環境。
這些塑料通過暴露在陽光、風或海浪中降解成越來越小的碎片，最終變成微塑料甚至更小的納米塑料。
什麽是納米塑料？
微塑料是尺寸小於5毫米（比鉛筆橡皮擦還小）的塑料碎片或纖維。隨著它們進一步降解，它們會變成納米塑料，尺寸小於1微米（千分之一毫米）。納米塑料的行為與較大的塑料碎片截然不同，因為它們非常微小，具有相對較大的表麵積，並且反應性更強。
它們難以被觀察、表征或量化。然而，我們確實知道，包括人類在內的超過1500個物種會攝入這些塑料。納米塑料也被發現存在於海洋、河流、阿爾卑斯山、南極冰蓋、食物以及瓶裝水和自來水中。
瓶裝水中的納米塑料
哥倫比亞大學科學家於2024年進行的一項研究表明，一升瓶裝水（他們測試了三個未指明品牌的瓶裝水）含有11萬至37萬個顆粒，其中90%是納米塑料，其餘的是微塑料。該研究的合著者、哥倫比亞大學氣候學院拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的環境化學家嚴北展表示：“以前，這隻是一個黑暗的、未知的領域。毒性研究隻是猜測裏麵有什麽。”
但在本研究中，研究人員采用了一種名為拉曼散射顯微鏡的新方法。該方法由論文共同作者魏敏和化學係研究生錢乃欣開發，利用激光束照射塑料顆粒，使科學家們能夠分析其化學結構並識別特定的納米塑料。研究人員識別出了七種常見的塑料，包括用於製造水瓶的聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)和用於在裝瓶前過濾水的聚酰胺 (PA)。
大多數納米塑料似乎來自瓶子本身，以及裝瓶前用於淨化水質的反滲透膜過濾器。其他研究表明，PET塑料顆粒可能來自瓶蓋的開關、瓶子的擠壓或暴露在高溫下（例如在汽車中）。
自來水中的納米塑料
自來水中也含有納米塑料，因為汙水和飲用水處理廠並不能完全去除微塑料和納米塑料。水處理中使用的微過濾器可以有效去除原水中較大的微塑料，但研究表明，水處理後仍會殘留1至20微米大小的顆粒。
反滲透利用壓力迫使水通過半透膜，用於許多市政水處理係統以及海水淡化係統，以在第三或第四階段的處理中去除汙染物和其他雜質。
但反滲透膜會隨著時間的推移而降解，將微塑料和納米塑料釋放到水中。一項研究發現，反滲透結合其他工藝可以去除93-98%的微塑料，但經過處理後，水中仍然會殘留納米塑料。
供水係統本身——管道、泵和閥門，尤其是老舊磨損的管道——也可能通過管道和配件的腐蝕成為微塑料和納米塑料的來源。飲用水分配係統或家庭中的管道通常由聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯或鑄鐵製成，並使用PA配件來連接管道係統中的管道。
納米塑料源自哪裏？
由於輪胎和洗衣廢水已被確定為微塑料的重要來源，它們也可能是納米塑料的主要來源。據估計，輪胎重量的30%是通過摩擦和製動排放到環境中的。
全球範圍內，合成材料洗滌和洗衣廢水產生了高達279,972噸的丙烯酸、尼龍和聚酯微纖維，其中約一半流入河流、湖泊或海洋。 Yan和他的拉蒙特同事Joaquim Goes正在研究如何去除洗衣廢水中的納米塑料。汙水處理廠和雨水係統是進入地表水的納米塑料的主要來源。
微塑料也存在於汙泥中，汙泥是水處理過程的副產品。這些微塑料來自膜中的聚酰胺和聚酯，以及水處理過程中使用的聚丙烯酰胺（用於促進顆粒聚集，使其更容易去除），以及來自原始原水中殘留的微塑料。汙泥經過處理分解其中的有機物後，通常被用作肥料或送往垃圾填埋場，因此納米塑料會進入土壤。
人類是如何接觸納米塑料的？
我們人類一生中都會接觸納米塑料，由於這些顆粒的尺寸，它們可以在我們體內遷移，穿透組織和細胞。由於分析技術尚不足以量化環境中或人體內的納米塑料，因此它們的影響尚未完全了解。
大多數關於納米塑料對健康影響的研究都是在動物或細胞培養物中進行的。而且大多數研究都將生物體暴露於非常高濃度的納米塑料中，這並不能反映真實的環境條件。雖然這些發現令人擔憂，但科學家們尚不清楚實際暴露水平可能對人類健康產生何種影響，因此目前尚無確定的微塑料或納米塑料在體內的安全水平。
我們通過食物接觸納米塑料。海洋中的納米塑料被浮遊生物和藻類等微生物吞噬；這些微生物被小魚吞食，小魚又被大魚吞食。隨著納米塑料在這些微生物體內積累，這些微小顆粒沿著食物鏈進入人類體內。人類通過海鮮、鹽、口香糖和許多其他食物攝入納米塑料，也通過食用生長在受納米塑料汙染的土壤中的植物和飲用受納米塑料汙染的水攝入納米塑料。
我們還會吸入納米塑料。汽車輪胎產生的納米塑料會進入街道周圍的空氣中。生產塑料的工廠會排放氣溶膠狀的納米塑料，這些塑料會進入大氣，最終進入雨水和水體。
我們用含有納米塑料的水洗澡，或使用含有納米塑料的個人護理產品和化妝品，都會通過皮膚接觸到納米塑料。
然而，錢乃欣斷言，人類最直接接觸納米塑料的方式是通過醫療程序。到目前為止，這個領域還沒有引起太多關注，但她和正在研究這一領域的同事認為，醫療環境中接觸納米塑料的問題亟待解決。
“如果你去醫院靜脈注射藥物，這個過程實際上會把液體裏的塑料直接輸送到你的體內，”她說。 “這比喝瓶裝水危險得多。我們知道，塑料袋的包裝會把額外的增塑劑（也會以納米顆粒的形式）帶入血液。通過對小鼠進行成像，我們發現這些納米顆粒會分布到全身各個器官。”
醫療保健依賴於一次性塑料。例如，血液被收集在塑料袋中用於輸血。透析需要在整個透析過程中使用塑料管和膜。此外，透析患者必須反複進行這些程序。
“這些過程中有多少會將微塑料和納米塑料帶給患者？”錢問道。 “更重要的是，這些人的健康狀況本來就不好，或者免疫係統受損。因此，納米塑料的毒性對他們來說隻會更加嚴重和危險。”
對人類健康的影響
攝入的納米塑料會影響微生物群，可能導致炎症性腸病、自身免疫性疾病和癌症的發生。研究表明，腸道中的納米塑料也會穿透腸道屏障進入血液。然後，循環係統會將納米塑料輸送到神經係統、肌肉骨骼係統、生殖係統和內分泌係統。
根據對魚類的研究，納米塑料會導致心率減慢、血栓形成、血管結構損傷、激素變化、免疫力下降以及血液生化改變。 2024年的一項研究分析了從頸動脈狹窄患者體內取出的斑塊中是否存在微塑料和納米塑料。他們發現，34個月後，頸動脈斑塊中含有微塑料和納米塑料的患者比未檢測到塑料顆粒的患者發生心髒病發作、中風或因任何原因死亡的風險更高。
研究還表明，納米塑料可以穿過血腦屏障，對魚類造成腦損傷。喂食納米塑料的小鼠表現出認知功能和短期記憶力下降。最近的一項研究分析了近期去世的人的大腦，發現其中的塑料含量比2016年的大腦樣本高出50%。
科學家還發現，癡呆症患者的大腦中所含的納米塑料比非癡呆症患者多得多，但他們不確定這是否是因為他們的大腦血腦屏障不夠堅固。
在胎盤中也發現了納米塑料，可能會對發育中的胎兒以及睾丸、精液和母乳造成傷害。
吸入納米塑料會影響呼吸道，導致肺部慢性炎症、哮喘、肺纖維化和增加肺癌風險。
研究表明，幾乎所有類型的細胞接觸納米塑料都會受到影響，通常會導致炎症，進而引發其他問題。然而，科學家們仍然不了解這些影響的潛在機製。
除了納米塑料顆粒本身的影響外，由於其巨大的表麵積，它們還能運輸塑料製造過程中使用的有毒化學物質，例如多氯聯苯 (PCB)、二惡英、滴滴涕 (DDT)、多環芳烴 (PAH)、雙酚 A (BPA) 和鄰苯二甲酸酯。這些化學物質中有許多是致癌物或內分泌幹擾物。一項新的研究表明，全球356,238例心血管疾病死亡與個人護理產品、包裝和食品容器中常用的鄰苯二甲酸酯有關。
納米塑料汙染的解決方案
研究人員正在嚐試開發更好的技術來去除水中的納米塑料。物理方法包括使用新型膜材料進行過濾，以及使用各種能夠結合汙染物並將其從液體中去除的材料進行吸附。研究人員正在開發磁性粒子，這種粒子可以通過改變來吸引納米塑料，並通過磁場將其去除。
電化學技術利用電流使某些材料能夠識別、分離和吸引納米塑料，或將其分解成更小、危害更小的碎片。可生物降解的聚合物在微生物的幫助下分解成天然物質，被用來吸引和結合納米塑料，從而輕鬆去除它們。
密蘇裏大學的科學家開發了一種新型無毒化學溶劑，可以從水中捕獲納米塑料，然後上升到頂部，從而可以輕鬆去除實驗室中淡水和鹹水中 98% 的納米塑料。
中國研究人員進行了一項實驗，將水煮沸後過濾掉其中的納米塑料，去除率高達90%。錢女士說，她自己也會把水煮沸後再喝。
納米塑料在較高溫度下容易聚集並形成更大的顆粒。通過煮沸水，你可以使小納米顆粒聚集成更大的微粒，數千個微粒匯聚成一個。這降低了它們的毒性，因為它們更大的尺寸降低了它們穿過生物屏障進入細胞的能力。 “她說。
這些去除技術在實驗室中已顯示出良好的前景，但還需要進行更多研究來確定它們是否可以擴大規模，並確定它們對環境的影響。
錢先生認為探索替代塑料的新材料也很重要，並希望在該領域進行研究生研究。
“我們很有可能製造出與生物係統友好相互作用的材料，”她說。“我們應該找到一種方法，向大自然學習，找到對我們健康有益的解決方案。 ”
然而現在，她希望人們能夠更加廣泛地認識到微塑料和納米塑料在醫療領域的潛在危害，並采取措施加以解決。
她說：“這需要全社會的共同努力，製造業要減少其產品中微塑料和納米塑料的暴露，機構要對產品實施監管，材料科學、生物學和化學等不同領域的研究人員要了解它們的毒性並提供替代方案。 ”
如何減少接觸納米塑料
避免：
瓶裝水
加工食品；其生產和包裝會傳播納米塑料
洗碗機或洗衣凝珠
用熱水清洗塑料製品和用微波爐加熱塑料製品
一次性塑料製品，例如餐具或杯子
塑料包裝
含有微珠和用作增稠劑的矽基聚合物的化妝品和個人護理產品；使用香皂和洗發皂
由聚酯纖維、尼龍或氨綸等合成纖維製成的衣服；選擇棉、羊毛或亞麻等天然纖維
做：
如果可能的話，購買並儲存在玻璃容器中
過濾自來水或將其煮沸後再飲用。
選擇散葉茶；許多茶包會脫落納米塑料
減少海鮮消費
多吃深色水果和蔬菜。它們含有的抗氧化劑可以減少微塑料引起的炎症
注意醫療過程中的塑料，並盡可能避免使用它們
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