一、什么是微塑料？
由于成本低廉、性能优良，塑料及其制品在工业、农业及日常生活中被广泛应用。值得注意的是，全球塑料产量在过去70年中急剧上升，从1950年的200万吨迅速增长到2018年的4.54亿吨1，其中，根据其理化性质可分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。热固性塑料的特点是具有较高的耐热性和电气性能，以及良好的机械强度和化学稳定性。由于这些特性，它们被广泛应用于电子、汽车、建筑和航空航天等领域。常见的热固性塑料包括酚醛树脂、氨基树脂和不饱和聚酯等。热塑性塑料加热可熔化的性能使得其可以不断再生使用，耐热性和化学稳定性相对较差，这也使得此类塑料相比于热固性塑料在环境中更容易被分解，形成微塑料。通常所用的热塑塑料包括5种：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和ABS。其中，PE主要用于一次性塑料的包装膜，高密度聚乙烯HDPE主要用于制瓶和包装，包括食品、药品、化妆品、托盘、薄膜制造、塑料袋和玩具以及片材。对于低密度聚乙烯LDPE和线型低密度聚乙烯LLDPE，主要用于薄膜，包括塑料袋和包装。PP主要用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。PVC被广泛应用于电缆和管道，软包装。PS广泛应用于轻工市场，日用装璜，照明指示和包装等方面。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。
各行业对塑料的广泛应用使其大量进入自然环境中，新的问题随之不断涌现。2004年，英国科学家Thompson等在《Science》发表的关于英国塑料污染一文首次提出微塑料的概念，吸引了科学界、政府、非政府组织和其他方面的关注。关于微塑料的定义，目前国际上尚未形成统一的标准，现在通常指直径小于5 mm的塑料微粒，而后又定义直径小于1μm的塑料为纳米塑料，统称为MNP（微塑料和纳米塑料），本文对于此类塑料微粒统称为微塑料。
二、微塑料从哪里来？
微塑料从来源来看可以大致分为两类：原生微塑料和次生微塑料。原生微塑料指生产过程中直接制造成微小尺寸的塑料，常用于个人护理产品中磨砂膏、洗面奶、牙膏，以及某些清洁用品中，被设计用来去除死皮、清洁，或作为产品的填充剂。次生微塑料是由塑料瓶、塑料袋、渔网、合成纤维织物等各类塑料经过物理、化学和生物过程造成分裂和体积减小而成的塑料颗粒。
图1 微塑料的来源2
图2 微塑料的来源占比
三、微塑料的健康风险
明确了微塑料的定义和来源，我们来到了本篇文章最为关注的问题——微塑料对人体的暴露途径有哪些，能够产生哪些危害，我们是否还能继续使用塑料制品？本文重点针对食品接触类材料进行研究。
人类接触微塑料的主要途径包括饮食摄入、呼吸吸入和皮肤接触。饮食摄入是微塑料进入人体最主要的途径，无论是我们吃的食物、喝的饮用水和饮料，还是它们的包装，都有可能成为我们摄入微塑料的来源。道路交通及纺织品等产生的微塑料进入空气，会随着呼吸进入人体肺部。皮肤屏障能够抑制大于100 nm微塑料颗粒的吸收，然而小于该尺寸的微塑料则有可能穿过真皮屏障，进入人体循环系统。微塑料主要暴露途径示意如下：
图3 微塑料的暴露途径
为了探究人体接触微塑料后产生的生理变化，本文总结了近五年来37篇毒理学文献中动物实验、人类类器官实验和流行病学调查的结果，展开讨论微塑料对人体健康带来的风险。
表 1 微塑料毒性研究文献汇总
有关动物实验的31篇文献表明，在以小鼠和大鼠为动物实验模型的研究中，主要毒性作用主要发生在消化、神经、呼吸、生殖和心血管系统。其中，PS微塑料的毒性得到广泛证实，如导致肠道屏障损伤、产生神经毒性、引起肺部炎症、降低成熟生殖细胞数量、诱导心脏纤维化等。
类器官是由干细胞产生的多种细胞类型组成的三维结构。作为一种更类似于天然人类器官的新模型，类器官非常适合微塑料暴露和毒性研究。一方面，在以人体类器官实验为探究途径的五篇文献中，两篇以聚酯纤维、PP、PA、TPU微塑料为研究对象的文章表明，微塑料纤维不会抑制气道类器官的生长，也不会引起相关的炎症或氧化应激，不会引起肠道类器官的细胞毒性，也不会改变其屏障完整性。另一方面，其余三篇以PS微塑料为研究对象的文献报道，PS微塑料对肠道类器官、肝脏类器官和前脑类器官均会产生毒性效应，损害其生理功能。
今年3月发表在《新英格兰医学杂志》上有关微塑料与心脏病、中风等疾病关系的文章首次通过流行病学调查的方法证明了微塑料与人体健康的直接关系。这项新研究由意大利坎帕尼亚大学的研究人员牵头，研究对象是257名颈动脉中存在粥样斑块的人。这些斑块会限制流向大脑的血液，增加中风的风险。研究对象的平均年龄为72岁，研究人员对他们进行了平均34个月的随访。研究结果显示，58%的研究对象的颈动脉斑块中可检测到PE的痕迹，12%的研究对象的颈动脉斑块中可检测到PVC的痕迹。
由表1可以看出，PS在微塑料毒理学文章中出现频率最高，在不同针对不同器官的实验中均发现了其毒性效应。出现频率次高的PE也被动物实验和流行病学调查证实会对造血系统、消化系统、心脑血管产生不良影响。此外，也有少部分文章验证了PP、PVC、PMMA、PA、TPU、聚酯纤维和橡胶的对不同器官和组织的健康风险。其中，PP会对小鼠肠道屏障功能产生不良影响，但当PP、PA、TPU暴露于更接近人体组织的肠道类器官模型时，没有发现细胞毒性的促炎症反应；聚酯纤维对气道类器官的生长和功能也没有显著影响。而PVC能够诱导小鼠肝损伤和肠道菌群失调，PMMA会抑制造血干细胞的自我更新能力，吸入轮胎磨损产生的橡胶微塑料颗粒则会诱导肺部纤维化损伤。
四、我们该如何应对微塑料？
为了尽可能减少微塑料对生态环境和人体健康造成的危害，我们可以从宏观的减少塑料使用和微观的调整生活习惯两大方面出发，双管齐下。在减少塑料使用方面，许多国家关于塑料限令、税收或者有偿使用的政策有效减少了塑料的生产和使用消费。例如限塑令出台之后，我国塑料袋的使用量减少了49%，而博茨瓦纳和丹麦在实施塑料袋税之后，塑料袋的使用量分别降低了50%和66%4。这些例子说明政府政策可以对减少塑料消费和减轻环境中的微塑料问题产生重大影响。
另一方面，我们可以通过调整以下几个方面的生活习惯，尽量减少微塑料的暴露：一是将水煮沸后再饮用，煮沸硬水能有效去除至少80%的微塑料，即便在软水中，煮沸也能去除约25%的微塑料颗粒；二是对于一次性塑料餐饮具，避免多次重复加热使用；三是不建议给婴幼儿使用反复沸水消毒、微波加热的塑料奶瓶，而是用玻璃或不锈钢奶瓶代替；四是购买食材时，尽量选择未经过多加工的天然食品，如新鲜蔬菜、水果和肉类，尽量不用塑料袋直接盛放直接入口食物；五是尽量选择天然纤维（如棉、麻、丝）制成的衣物，避免合成纤维织品在洗涤干燥过程中释放微塑料；六是在个人护理品方面，国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》中已明确规定：“含塑料微珠的日化用品，到2020年12月31日禁止生产，到2022年12月31日禁止销售。”如今我们只要从正规渠道购买的化妆品或护理品，都可以放心使用。
科学技术是把双刃剑，通过以上这些方式，愿我们可以在享受塑料带来便利的同时，减少其对我们的负面影响，实现人与自然及科技发展的和谐共生。
