飲用水中的微塑料

我報告過塑料泛濫的問題，微塑料已經隨著風雨吹到最偏僻的原始森林和永久動土。現在水中發現大量微塑料，各大媒體最近都報告了，本文譯自CNN報導：瓶裝水中的微塑料。

有一項開創性研究發現，商店出售的瓶裝水含有的微塑料太多，比以前估計的多10到100倍，而且是顯微鏡看不到的奈米級微粒。這些塑料的平均寬度只有人類頭髮絲的千分之一，因此能夠從消化道或肺組織進入血液，將潛在有害的化學合成化物質分佈到全身和細胞中。

根據這項新研究，一公升水(相當於兩瓶標準尺寸的瓶裝水)平均含有24萬塑料顆粒，七種塑料都有，其中90%是奈米塑料，其餘是微米塑料。塑料顆粒的尺寸在5毫米到1微米之間的是微米塑料，更小的是奈米塑料。(1毫米=1000微米，1微米=1000奈米。)

賓州大學Behrend分校可持續發展研究主任Sherri Mason說，這項研究發現真的令人震驚，它強化了專家長期以來的建議，就是使用玻璃或不銹鋼容器喝水，來減少塑料包裝帶來的健康危害：「人們不知道塑料顆粒會從食品容器上脫落，進入沙拉、奶酪等等商品，幾乎好像人體不斷脫落皮膚細胞。」

Mason曾在2018年搞過一項研究，首次在9個國家、11個不同品牌的瓶裝水中檢測到微米塑料和奈米塑料。那次Mason發現每公升受污染的水中平均含有10個比人類頭髮還寬的塑料顆粒，以及300個更小的顆粒。然而，五年前科學家還沒有辦法分析這些微小顆粒，也無法發現是否還有更多的小東西。Mason博士說：「我們不是不知道奈米塑料的存在，我們只是沒法分析它們。」

現在哥倫比亞大學的研究人員展示一種新技術，能夠檢測、數算和分析瓶裝水中奈米粒子的化學結構，研究結果發表在《美國國家科學院院刊》雜誌。他們發現，在美國銷售的三個流行品牌的瓶裝水，水中塑料顆粒的實際數量不是每公升3百個，而是每公升11到37萬個，甚至更多。

大學Lamont-Doherty地球觀測站的環境化學家嚴北戰教授也是這項研究報告的作者之一。他說這項新技術實際上能看到水中數百萬個奈米顆粒，可能屬於「無機、有機和其它一些塑料顆粒，不是我們所研究的七種主要塑料類型」。

「光明未來健康嬰兒」是一個由非營利組織、科學家和捐助者組成的聯盟，致力於減少出生前後嬰兒的健康風險。它的研究主任Jane Houlihan說，這項創新技術為進一步研究打開了大門，以更好地了解塑料對人類健康的潛在風險：「人類廣泛接觸微小的塑料顆粒，造成的風險很大程度上未經研究。...嬰兒和幼兒可能面臨最大的風險，因為他們的大腦和身體正在發育，往往更容易受到毒物的影響。」

專家們說，奈米塑料最令人擔憂，這是因為微小顆粒能夠侵入主要器官中的單一細胞和組織，可能干擾細胞過程，並沉積會干擾內分泌的化學物質，例如PFAS和重金屬。Mason說：「這些化學物質會被帶到人的肝臟、腎臟和大腦，甚至穿過胎盤，進入未出生孩子的體內。」

Phoebe Stapleton是Rutgers大學藥理學和化學副教授，也參加了這項研究。她研究懷孕小鼠，母老鼠攝入或吸入塑膠顆粒24小時後，鼠胎兒的大腦、心臟、肝臟、腎臟和肺部就發現了塑料化學物質。她說迄今微米塑料和奈米塑料在人類的血液、糞便、胎盤和肺組織中被發現。

除了可能攜帶化學物質和有毒金屬，塑料聚合物本身是否對人體有害尚無很多研究。Mason說這是一個新的前沿領域：「我們過往了解化學聚合物對健康的潛在影響力非常有限，因為一直無法檢測。現在有了這種方法，我們可以開始研究。」

CNN聯繫了國際瓶裝水協會，請他們對這一研究結果做出回應。協會的一位發言人藉電子郵件告訴CNN：「這種新方法需要科學界的全面審查，需要進行更多的研究，才能用來開發標準測量環境中塑料的方法。...現在缺乏科學共識，媒體報導會不必要地嚇唬消費者。」(商家總不歡迎任何督察。)

哥倫比亞大學研究團隊的化學教授魏敏介紹說，檢測識別瓶裝水中顆粒的新方法，是用一種修改的激光技術，叫作Raman散射顯微鏡(SRS)，來測量顆粒的分子振動以分析其化學組成。SRS用第二個激光把第一個訊號放大上千倍，從而在幾微秒之內清楚檢測到奈米顆粒。但是只看見顆粒還不夠，你怎麼知道那是不是塑料呢？我們利用機器學習技術開發出塑料識別的方法，這個算法目前能夠識別出七種類型的常見塑料--PA、PP、各種聚乙烯(PE)、有機玻璃(PMMA)、PVC、PS、PET。

化學博士生錢乃新說：「有其它研究發現，瓶裝水中的大部分微塑料將來自塑料瓶(通常由PET塑料製成)本身的洩漏。...然而我們發現一瓶水中實際上有許多不同類型的塑料，而且尺寸不同--PET 顆粒較大，而其他顆粒則小到200奈米。」研究發現，反覆打開和關閉瓶蓋、擠壓瓶子或使水瓶受熱(例如留在汽車中)，會使PET塑料顆粒脫落。

研究工作還有很多：既然能夠辨識奈米塑料，就可能找到各種問題的答案。比如，萬一瓶裝水中漂浮的奈米塑料不是來自瓶子本身，那麼它們從哪裡來？研究小組正在探討一種假設，就是奈米塑料可能來自水源，也可能淨化處理過程中某些環節帶來污染。

另一個重要問題：瓶裝水和自來水相比，哪個奈米塑料和化學殘留物較少？嚴北戰教授說：「多項研究報告說，自來水中的微塑料含量較低。因此，若能降低共同水源的污染，估計自來水中奈米塑料的含量也會降低。」

塑料聚合物和干擾內分泌的化學物質一旦進入人體細胞，那些東西會留下來對細胞功能造成嚴重破壞，或是身體能夠把它們成功排泄出去？Stapleton教授說：「我們知道這些微粒正在進入人體，也知道更多的細小粒子正在進入細胞，但我們不知道它們最終跑到哪裡，以及它們在做什麼。...我們不知道這些顆粒是否或如何能夠再次排出體外。」

然而，新技術非常適合分析人體組織樣本，應該很快就會提供一些答案。魏敏教授說：「如果你看原始數據，它實際上是一系列圖像。我們有足夠數據可以顯示微粒子是否已經進入某種類型細胞，然後我們就能夠精確定位。」

「光明未來健康嬰兒」的Houlihan主任說，在科學家探索這些問題的同時，人們可以採取一些措施來減少接觸塑料。「我們可以避免吃盛在塑料容器中的食物飲料。我們可以穿天然布料的衣服，購買天然材料製成的消費品，...我們可以盤點日常生活中的塑料，在可行的情況下尋找替代品。」