一项新的研究发现，平均每瓶水含有近25万个“纳米塑料”碎片，这些塑料颗粒非常小，可能会破坏人体细胞的结构。
周一发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的研究结果打开了一扇令人不安的窗户，让我们看到了塑料污染的一个很大程度上未被绘制出来的角落——一个由塑料标记的、大小与病毒或疫苗颗粒相近的区域。
“我们知道微塑料一直存在于环境中，”哥伦比亚大学的合著者严北展告诉希尔。“它们在高山高处，在马里亚纳海沟中，在纽约市的水域中也有很多。”
但微塑料相对较大，也容易测量，他说——可以以百万分之一米测量，它们可以使用扫描电子显微镜等技术来观察。
研究小组关注的是纳米塑料，这是一种小几千倍的颗粒，可以用十亿分之一米测量。这些更小的尺寸可以转化为更大的危险，Yan说，“因为颗粒尺寸越小，它们很容易进入人体，然后穿过不同的屏障。”
Yan补充说，这些微小的化合物“可以进入血液，然后穿过不同的屏障进入细胞”，干扰细胞器——细胞器官——“并导致它们失灵”。
《柳叶刀》杂志去年12月的一篇文章发现，微塑料和纳米塑料都对人体一系列关键系统产生了广泛的危险影响。
最近的一项研究发现，微小的塑料会干扰人体的化学反应，从而对帮助我们消化食物的肠道微生物群落产生影响。
《柳叶刀》的作者写道，微塑料和纳米塑料会导致“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、微生物代谢途径中断、器官发育异常和致癌性”。
那么，如果在瓶装水中发现了这些可能有害的化合物，那么它可以安全饮用吗?
了解纳米塑料的潜在风险只是难题的一半:科学家还需要知道人们实际摄入了哪些塑料聚合物，以及摄入的数量，以确定暴露的危险程度。
这就是PNAS研究的由来。利用一种创新的激光成像方法，科学家们能够识别出比以前小得多的塑料，包括一些潜在的问题。
通过将三个常见品牌的水通过一个极细粒度的过滤器，他们能够捕获十亿分之一米尺度上可测量的颗粒，然后识别它们。
然而，这些塑料只占科学家发现的纳米颗粒总数的10%。他们还发现了一些尚未被识别的微小粘土、金属和火灾产生的黑碳，以及降解到成像技术无法捕捉到的塑料。
仅仅是这种大小的物体的存在就可能对身体造成破坏，因为即使它们是化学惰性的，它们也足够小，可以进入并破坏细胞，就像发动机里的沙子一样。
但科学家们说，塑料的化学结构使它们特别令人担忧。
因为塑料与生物的化学结构非常相似——毕竟，石化产品来自早已死亡的生物体的古老残留物——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，这些化学信使有助于驱动广泛的身体功能。
科学家们在瓶子里发现了各种各样的塑料，但主要有五种，首先是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
由于PET本身构成了瓶子的结构，所以这一发现并不令人惊讶。这也几乎没有引起人们的关注，因为人们认为PET通常是安全的，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大量潜在危险的纳米塑料，这些塑料在瓶子里是找不到的，这指向了未知的环境污染源。
科学家们发现了尼龙等化合物，它在降解过程中会分解成有毒的单体;聚苯乙烯(或聚苯乙烯泡沫塑料，常见于泡沫容器)，它可以分解成可疑的致癌物苯乙烯;聚氯乙烯(PVC)，它可能含有有害的添加剂，如铅或邻苯二甲酸盐，并与神经或内分泌系统的破坏有关。
哥伦比亚大学的合著者钱乃新告诉《国会山报》，在研究人员所谓的一个具有讽刺意味的发现中，他们还发现水中的塑料化合物与反渗透过滤器的主要材料相匹配，这表明塑料是通过过滤过程渗入水中的。
但更危险的颗粒，如聚氯乙烯和聚苯乙烯，似乎已经进入了装满塑料瓶的“水源”，钱说。
这些塑料是如何进入水中的一种可能性:根据美国环境保护署的说法，塑料工厂排放的雾化塑料气体会进入环境——进入空气，从而进入雨水和水。
然而，不管纳米塑料的来源是什么，哥伦比亚大学的研究小组特别担心它们带来的健康风险，尤其是对幼儿和老年人的健康风险。
这些颗粒小到足以穿过血脑屏障，这意味着它们可能导致神经退化，特别是在老年人中，因为他们的屏障“更松散”，Yan说。
接触微塑料和纳米塑料可能导致神经系统细胞损伤，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具破坏性。
纳米塑料也足够小，可以穿过胎盘进入子宫的保护环境，对发育中的胎儿有未知的影响。
例如，纳米塑料可以进入将血液和废物从胚胎中拉回来的脐静脉，干扰有助于处理细胞碎片的细胞过程。它们还会对胚胎肾脏和生殖细胞造成严重损害，并损害胎儿心脏的正常发育。
发育中的胎儿神经系统也极易受到环境污染物的损害，而纳米塑料可能会使胎儿脑组织中的细胞更难存活。
考虑到这些塑料通过饮用水进入人体，因此，消化系统可能是最直接影响的地方。科学家发现，PET会干扰人体肠道中的关键微生物群落，促进有害细菌的生长，同时抑制有益细菌的生长。
对老鼠的研究发现，微塑料和纳米塑料会导致肠道内壁细胞死亡，并增加肠道炎症。
如果纳米塑料能够从消化系统进入血液，影响可能会更深远——从心脏病开始。
有强有力的证据表明这是可能发生的。2021年的一项研究发现，当给老鼠喂食含有聚苯乙烯或泡沫塑料纳米颗粒的水时，这些颗粒开始在它们的心脏中积聚——导致心脏因胶原蛋白而肿胀，使心脏更难跳动，最终导致心脏细胞过早死亡。
在培养皿中进行的测试发现，纳米颗粒可以破坏人体红细胞，尽管他们不能在真正的血液中复制这些发现。
但是，尽管这些实验室发现令人不安，纳米塑料的风险目前仍是一种猜测。虽然这些颗粒在高剂量下可能对细胞有很大的毒性，但普通人实际接触到的水平会发生什么还远不清楚。
我们知识上的差距是由技术上的差距造成的——没有任何可靠的方法来识别环境中的纳米粒子，科学家们无法准确地计算出细胞暴露在多少纳米粒子中，以测试暴露的影响。
哥伦比亚大学的研究结果为缩小这一差距迈出了关键的一步。
因此，也许比这些发现本身更重要的是哥伦比亚大学的研究小组发现它们的方式——这些发现令人担忧，但很难放在背景中考虑:科学家们说，通过一种新方法，他们可以识别土壤、空气和人体组织中的特定纳米塑料。
这种方法被称为拉曼散射，这是一种由研究合著者魏敏(音译)共同开发的方法，该方法用激光束照射未知的塑料颗粒，并解码反射回来的光的频率，从而判断出里面是什么塑料聚合物。
闵说，聚氯乙烯、PET和聚苯乙烯等化合物都是“由不同的化学键构成的”。“这些不同的化学键具有不同的本质上的内在能量。我们可以用激光来探测这种能量，探测激光和那部分化学键之间的相互作用。”
闵补充说，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”。
但钱提醒说，该团队仍然没有足够的信息来说明，例如，瓶子中发现的纳米塑料含量与全国自来水中的含量相比如何。(该团队预计将在未来两年内开始推出全国自来水供应的结果。)
钱教授说，现在这个接力棒已经交给了毒理学家，以确定他们在瓶装水中发现的水平如何转化为实际的健康影响。
钱说:“我们只做了第一步来量化暴露量:我们每天实际接触到的瓶装水中有多少纳米塑料。”
她说:“一旦你有了确切的暴露量，你就能对其毒性后果进行更多的研究。”
-下午4时55分更新
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