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从精子到云层:微塑料无处不在如何影响人体和生态

新闻时间:2025年1月4日04:49 - 更新时间:2025-01-04 18:45:30
来源:Interesting Engineering
语言:英语,所在国:美国
分类:科学 , 关键词:干细胞与抗衰老

随着微塑料的存在变得无处不在,专家指出,由塑料颗粒在云层中促成的过程可能会影响天气模式。据宾夕法尼亚州立大学的弗里德曼教授(Miriam Freedman)介绍,微塑料不仅影响云形成,还对气候产生影响。据最新研究,微塑料已出现在人体各个部位,包括血液、心脏甚至精子中,引发了对健康的担忧。此外,微塑料也遍布自然环境中,从珠穆朗玛峰顶到马里亚纳海沟深处,甚至南极洲的雪中也发现了微塑料。这些微小的塑料颗粒不仅改变了土壤特性,还可能影响云层中的冰晶形成,从而影响气候。

据估计,一个人每年会摄入78,000至211,000个微塑料颗粒,这一惊人的统计数据指出了与微塑料普遍存在相关的健康和环境问题。研究表明,微塑料几乎无处不在,从珠穆朗玛峰顶到马里亚纳海沟底部,再到人体血液和心脏中。

微塑料源自多种来源,例如合成纤维和个人护理产品中使用的微珠。它们也是塑料回收过程的副产品,这意味着我们试图管理塑料废物的努力可能会无意中将微塑料释放到环境中。

面对这种情况,我们该如何应对?发现微塑料存在于人体组织中有哪些健康风险?这对气候意味着什么?本文将探讨这些问题。

宾夕法尼亚州立大学的弗里德曼教授及其团队最近的研究表明,微塑料会影响云层形成,进而影响气候。弗里德曼教授在接受《有趣工程》采访时提到:“就大气中的微塑料而言,危险在于我们可以吸入这些颗粒。”她补充道:“据我所知,人类接触微塑料的主要途径是通过食物和水的摄入。我们也可以吸入这些颗粒,这可能意味着需要考虑额外的危害。”

微塑料进入人体的方式有多种,包括吸入、摄入和皮肤接触。由于它们的尺寸小且不易降解,微塑料在环境中持续存在,对生态系统、野生动物及人类健康构成威胁。

2021年,《环境国际》杂志发表了最早的也是最令人担忧的发现之一:研究人员在人体胎盘中发现了微塑料,表明这些微小颗粒可以穿透生物屏障,可能影响胎儿发育。次年,两个研究团队分别在血液和肺部检测到了微塑料。一项研究发现,在测试的22名健康人中,80%的人体内有微塑料。另一项研究表明,微塑料存在于肺部的所有区域,表明吸入是人类摄入微塑料的主要途径之一。

2023年,科学家在手术前后的人类心脏中发现了微塑料。该研究提供了证据,表明这些塑料颗粒可能是在手术过程中无意引入的。更糟糕的是,2024年的研究表明,精液样本中平均含有两个微塑料颗粒,某些聚合物可能影响精子的活动能力。然而,未发现微塑料与精子形态之间的联系。另一项研究在阴茎组织样本中发现了微塑料,最小的颗粒只有2微米,可能影响性健康和生育能力。

微塑料对环境的影响更为广泛。据《总环境科学》杂志报道,室外空气中每立方米含有不到1到超过1,000个微塑料颗粒,而室内空气中的浓度更高,每立方米含有不到1到超过1,583个微塑料颗粒。海洋底部的5.25万亿个塑料颗粒中,92%是微塑料。最近的一项研究表明,全球83%的自来水含有微塑料。

微塑料还被发现在土壤中,研究表明它们的存在改变了土壤的动植物特性。微塑料甚至出现在地球上最偏远的地方。2018年的一项研究表明,在世界上最深的海洋——马里亚纳海沟中发现了大量微塑料,每升水中含有2.06到13.51个微塑料颗粒,远高于表层海水中的含量。2020年,研究人员在珠穆朗玛峰上的溪流和积雪中发现了微塑料,平均每升雪水中含有约30个微塑料颗粒,主要来自衣物和设备的聚酯纤维。2022年,研究人员还在南极洲的雪中发现了微塑料,每升水中含有29个微塑料颗粒。这些发现表明,微塑料不仅被推入环境中,而且已经融入其中。

弗里德曼教授及其团队的研究表明,微塑料在大气中充当冰核粒子,促进云层中冰晶的形成。在实验室环境中,他们观察到微塑料使冻结发生在较高温度下,例如-22摄氏度而不是-38摄氏度。研究还模拟了紫外线、臭氧和酸对微塑料老化的影响,结果表明,微塑料可以在比纯水滴冻结温度更高的温度下形成冰晶。

冰在云层中的重要性在于它们散射光的方式不同于液滴,这影响了云层如何影响地球的能量平衡和温度。虽然目前尚不清楚微塑料对云层形成的具体影响,但研究表明,它们的存在可能使高海拔地区的冰形成更容易,从而改变云层性质及其对气候和天气的影响。

预计到2052年,全球塑料产量将达到10亿吨(1000亿公斤),迫切需要解决如何管理和解决微塑料问题。科学家们正在开发方法来应对这一问题。最近的一项研究表明,一种基于鱿鱼的可生物降解海绵可以去除高达99.9%的微塑料。科学家们还在生物工程酶和微生物,使其能够分解塑料。2016年的一项研究报道了一种新的细菌物种——Ideonella sakaiensis,它可以利用最常见的塑料PET作为能量来源。

弗里德曼教授认为,消除塑料并不是答案,而应关注减少其扩散。“塑料对工业和消费品非常有用,很难想象回到一个没有塑料的世界。因此,环境中总会存在微塑料,我们应该关注减少而非消除它们。一个重大挑战是开发不会产生有害微塑料或化学物质的塑料。”


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