一项新研究发现,平均水瓶中含有近 25 万颗“纳米塑料”——塑料颗粒非常小,可以粘附在人体细胞的机器上。
这 结果于周一公布 《美国国家科学院院刊》(PNAS)为我们打开了一扇令人不安的窗口,让我们看到了塑料污染的一个很大程度上未知的角落——这个区域的特点是存在与病毒或疫苗颗粒大小大致相同的塑料。
“我们知道微塑料始终存在于环境中,”哥伦比亚大学的合著者 Bizan Yan 告诉 The Hill。 “他们 位于阿尔卑斯山高处,然后向下 马里亚纳海沟并且非常 在纽约市的水中 还。”
但微塑料相对较大且易于测量,可以测量到百万分之一米,并且可以使用扫描电子显微镜等技术来观察。
该团队对纳米塑料感兴趣,纳米塑料的颗粒小数千倍,测量精度可达十亿分之一米。 严说,这些小尺寸可能会转化为更大的危险,“因为颗粒尺寸越小,它们就越容易进入人体,然后穿过不同的屏障。”
严补充说,这些小化合物“可以进入血液,然后它们可以穿过各种屏障进入细胞”,干扰细胞器——细胞器官——“并导致它们的功能障碍。”
发现了微米塑料和纳米塑料 广泛的严重影响 《柳叶刀》12 月的一篇文章发现,人体一系列令人惊讶的主要器官。
最近的这项研究发现,微塑料会干扰人体化学反应,对我们肠道中帮助我们消化食物的微生物群落造成影响。
《柳叶刀》的作者写道,微米和纳米塑料可能导致“氧化应激、炎症、免疫功能障碍、生化和能量代谢改变、细胞增殖受损、微生物代谢途径破坏、器官发育异常和致癌”。
那么,如果瓶装水中发现这些危险化合物,饮用安全吗?
了解纳米塑料的潜在风险只是谜团的一半:科学家还需要知道人们实际上正在吃哪些塑料聚合物以及食用量,以确定暴露于其中的危险程度。
这就是 PNAS 研究发挥作用的地方。 使用创新的激光成像新方法,科学家们已经能够识别比以往尺寸小得多的塑料,包括几种可能引起关注的物质。
通过将三个常见品牌的水通过极其精细的过滤器,他们能够捕获并识别十亿分之一米规模的可测量分子。
然而,这些塑料仅占科学家发现的纳米颗粒总量的 10%。 他们还从火灾中发现了尚未识别的微小粘土、矿物质和黑碳,以及分解得成像技术无法捕捉到的塑料。
这种大小物体的存在就可能对身体造成损害,因为即使它们具有化学惰性,它们也足够小,可以进入细胞并破坏它们,就像发动机中的沙子一样。
但科学家表示,塑料的化学成分尤其令人担忧。
因为塑料与生物体的化学成分非常相似——毕竟,石化产品来自很久以前死亡的生物体的古老遗迹——它们可以通过模仿化学信使的结构来模仿或破坏关键的生物功能,从而帮助扩大规模。 关于身体的机能。
科学家们在瓶子中发现了各种各样的塑料,但主要有五种类型,首先是聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)。
由于瓶子本身的结构是由 PET 制成的,因此这一发现并不令人意外。 这也没有引起多少关注,因为 PET 通常被认为是安全的,尽管 PET 化合物可能含有有毒的催化剂锑。
但瓶子里的水也被发现含有多种潜在危险的纳米塑料,这些塑料在瓶子本身中没有发现,这表明环境污染的来源不明。
科学家们已经发现了诸如尼龙之类的化合物,它在分解时会分解成有毒单体; 聚苯乙烯(或聚苯乙烯泡沫塑料,常见于泡沫容器中),可降解为可疑致癌物; 聚氯乙烯 (PVC) 可能含有铅或邻苯二甲酸盐等有害添加剂,这些添加剂与神经或内分泌系统疾病有关。
研究人员称,这是一个讽刺性的发现,他们还在水中发现了与反渗透过滤器中的起始材料相匹配的塑料化合物,这表明塑料是通过过滤过程本身渗入水中的,该研究的合著者钱乃新说。加州大学。 哥伦比亚大学告诉《国会山报》。
但钱说,更危险的颗粒,如聚氯乙烯和聚苯乙烯,似乎已经随着填充塑料瓶的“水源”一起进入了塑料瓶。
这些东西如何进入这些水域的一种可能性是:根据美国环保局的说法,塑料工厂 它们释放出挥发性塑料气体 它可以到达环境——进入空气,从而进入雨水和水。
无论纳米塑料的来源如何,哥伦比亚团队都特别担心它们造成的健康风险,尤其是对幼儿和老年人的健康风险。
严说,这些颗粒足够小,可以穿过血脑屏障,这意味着它们可能导致神经退行性变,特别是对于老年人,因为血脑屏障“更灵活”。
接触微米塑料和纳米塑料可能会导致: 神经系统细胞损伤这导致神经系统紊乱和行为改变的风险增加——纳米塑料比微塑料更有害。
纳米塑料也足够小,可以穿过胎盘进入普遍受保护的子宫环境,对发育中的胎儿产生未知的影响。
例如,纳米塑料可以进入脐静脉,从胎儿中吸取血液和废物。 干扰细胞运行 这有助于清除细胞碎片。 它们还可能导致 巨大的伤害 对于胚胎肾和生殖细胞,以及 损害正常生长 从胎心来。
胎儿的神经系统也很发达 非常脆弱 环境污染物和纳米塑料造成的损害可能会使胎儿脑组织中的细胞更难发挥作用 生存。
鉴于这些塑料通过饮用水进入人体,从而进入消化道,这可能是最直接影响的部位。 科学家发现 PET 会干扰 主要微生物群落 在人体肠道中,会促进有害细菌的生长 在压制有用的同时。
对小鼠的研究发现,微塑料和纳米塑料 它会导致细胞死亡 在肠道内壁和 肠道炎症加剧。
如果纳米塑料可以从消化道进入血液,其影响可能会更深远,首先是心脏病。
有强有力的证据表明这种情况可能发生。 2021 年的一项研究发现,当给小鼠喂食含有聚苯乙烯或聚苯乙烯泡沫塑料纳米颗粒的水时,这些颗粒…… 开始在他们心里堆积 – 这会导致心脏因胶原蛋白而肿胀,使其难以跳动,最终导致心脏细胞过早死亡。
在培养皿中的测试发现纳米颗粒 它可以破坏人体红细胞尽管他们无法在实际血液中复制这些结果。
尽管这些实验室发现令人震惊,但纳米塑料的危险性目前仍只是猜测。 虽然这些颗粒在高剂量下可能对细胞具有剧毒,但通常不清楚普通人实际接触的水平会发生什么。
我们知识上的这种差距是由技术上的差距造成的——由于没有任何可靠的方法来识别环境中的纳米颗粒,科学家们无法准确计算细胞需要暴露于多少颗粒才能测试暴露的影响。
哥伦比亚大学的研究结果是缩小这一差距的关键一步。
因此,也许比这些发现本身更重要——这些发现令人不安,但很难结合实际情况——是哥伦比亚大学研究小组发现它们的方式:通过一种新方法,科学家们表示,这种方法将允许他们识别土壤、空气和土壤中的特定纳米塑料。人体组织。
这种方法称为拉曼散射,该方法由研究合著者魏敏共同开发,该方法用激光束撞击未知的塑料颗粒,并解码反射回来的光的频率,以找出内部的塑料聚合物。
Min 说,PVC、PET 和聚苯乙烯等化合物都是“由不同的化学键组成的”。 “这些不同的化学键具有不同的内在能量。我们可以使用激光来询问该能量并发现激光与化学键部分之间的相互作用。
敏补充道,这使得研究人员能够“区分不同的化学键,从而区分不同类型的聚合物”。
但钱警告说,该团队仍然没有足够的信息来说明,例如,瓶子中纳米塑料的含量与全国自来水中纳米塑料的含量相比如何。
尽管严之前的研究表明,纽约市自来水中的纳米塑料含量远低于瓶装水中的纳米塑料含量,但这是一个非常具体的城市的非常具体的发现。 (该团队预计在未来两年内开始发布该国自来水供应的结果。)
钱说,接力棒现已交给毒理学家,以确定如何将团队在瓶装水中发现的水平转化为实际的健康影响。
“在衡量暴露程度方面,我们只迈出了第一步:暴露了多少 [nanoplastics] 我们在水瓶里 [are] “我们实际上每天都暴露在病毒之下,”钱说。
“一旦获得确切的暴露信息,您将能够对毒理学后果进行更多研究,”她说。
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“创作者。屡获殊荣的问题解决者。音乐布道者。无法治愈的内向。”
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