陈根：走向塑料时代，当呼吸都是塑料的形状
文/陈根
材料是人类社会发展的基础和先导，其中，具有密度小、易加工、高性能、多功能等优异性能的塑料，则广泛应用于国民经济各领域。塑料工业是国民经济的支柱产业，然而，不规范生产、使用塑料制品和堆放塑料废弃物等问题，造成废弃塑料在环境中的长期累积并带来的不良影响，也正形逐渐逼近人类社会。
迄今为止的研究结果令人担忧：塑料碎片几乎遍布世界各地。随着科学界对微塑料污染的范围和影响的日益了解，人们发现，微塑料早已通过污染水源、农副食品等方式进入人体。微塑料对人类健康的伤害，已日益显现出来。
微塑料已无处不在
尽管微塑料污染在最近10年才逐渐得到重视，但实际上，早在50年前有关微塑料的污染就已被发现。
1971年秋季，海洋生物学家Ed Carpenter首次注意到在棕色马尾藻垫中漂浮着一些奇特的白色斑点。一番调查后，Ed Carpenter发现，那是一小块塑料。这一发现使人震惊，因为这意味着距离大陆有550英里的大西洋中部，可能已被成千上万的破碎塑料颗粒占领。
2004年，英国普利茅斯大学的海洋生物学家Richard Thompson教授正式提出“微塑料”的概念，即长度小于5mm的任何类型的塑料碎片的统称。
根据来源划分，微塑料还可分为原生微塑料和次生微塑料。前者为各种人造工业塑料产品，例如牙膏、发胶、洁面乳和空气清新剂中的微粒，这些微塑料能随生活污水排放等途径进入周围环境；后者由各种塑料垃圾经过物理、化学和生物等作用破碎而成。
当前，微塑料已经无处不在。研究指出，每年人类生产3亿多吨塑料，在欧洲只有30％的塑料被回收，而在美国，回收比例仅为9％。未被回收的塑料慢慢降解成微塑料，纤维和塑料碎片。出现在地球的每个角落，从佛罗里达海滩到北极海冰，从农田到城市的空气。
其中，海底洋流可以通过控制微塑料流动，将微塑料携带至海底峡谷，随后通过“底层水流”在海底运输，最终将这些细颗粒堆积为大量沉积物。目前，海底洋流产生的微塑料热点地带中，微塑料含量最多可达每平方米190 万个，已达到有史以来全球海底环境报告的最高水平。
并且，已有研究表明，微塑料能被水生和海洋生物摄取，并造成物理危害，例如阻塞其摄食辅助器官和消化道，产生伪饱腹感等；此外由于微塑料不易降解且轻质耐用，极易在食物链中转移，让更多生物暴露在有害物质中，比如塑料中的有毒单体添加剂。
与海洋塑料污染相比，人们对土壤塑料污染及其可能造成的影响则知之甚少。自塑料发明以来，人类已经产生了83亿吨塑料，其中有63亿吨变成了塑料垃圾。农用地膜破碎、有机肥施用、污水灌溉、污泥农用、大气沉降以及地表径流等是土壤中塑料污染的来源。这些垃圾废物中，有79%被埋在垃圾填埋场或最终进入大自然。
而如果没有更好的回收基础设施和技术，继续按照目前的生产速度发展下去，到2050年，将有120亿吨塑料被扔进垃圾填埋场和自然界。大部分塑料则会分解微塑料，更甚者是进一步分解成小于0.1微米的纳米颗粒进入环境，危害生态系统。污水中80%到90%的颗粒会残留在污泥中，这些污泥被用作农田肥料后，就意味着每年有数千吨的微塑料进入土壤。
离开海洋和土地，向天空看，那里也有微塑料的存在。巴黎大学在研究实验室防尘时，曾对空气中的塑料做过实验。三个月里，他们监测学校屋顶的水槽里的物质。发现超乎预期的塑料含量，平均每天每平米118颗塑料粒子，长度在5毫米到100微米（大概一张纸的厚度）不等。可以说，连呼吸都是塑料的形状。
从海洋到土地，再从土地到天空，也就不难理解为什么人类已经真正生活在被塑料包围的世界。曾有研究汇总了26项研究的数据，研究了3600种食物和饮料的样本，包括海鲜、盐、糖、蜂蜜、啤酒以及自来水和瓶子中的水，还有空气中的微塑料含量。结果显示，平均每个美国女性每年摄入98000个细小的塑料颗粒，男性则更多，121000个。其中大多是肉眼无法识别的微型塑料颗粒。
知之甚少的塑料污染
尽管当前人们已经越来越多地意识到塑料产生的问题，每年，大量塑料垃圾进入海洋、土壤等，环境、野生动物，甚至人类自身都成了受害者，即使是地球上最偏远的地区也受到了影响。
但是，从全球角度而言，人们对塑料垃圾的问题究竟了解多少却未可知。相较于其他全球性的挑战，比如气候变化或者臭氧层消失，围绕那些问题的研究领域已经日渐成熟。科学家已经掌握多种手段和方法，可以确定导致气候问题的气体来自何处，以及每年有多少气体会进入大气中。
但对于塑料垃圾的生产、管理、处理及丢弃的方式和地点，人们几乎一无所知，尤其在中低收入国家更是如此。此外，对于塑料污染，人们也只是知道其分布广泛，却对其潜在危害知之甚少。《国际环境研究与公共卫生杂志》上的一篇研究表示，人们之所以对微塑料的存在不够担忧，就是因为微塑料对人类健康的影响还存在“很大的知识差距”。换言之，无知者无畏。
曾有研究发现，在研究人员吃了塑料包装的食物，饮用了瓶装水，其中六位还吃过海鲜后。每10克粪便样品中含有20颗微粒，最常见的微粒是聚丙烯（PP）和 聚对苯二甲酸乙二酯（PET），它们是塑料瓶和瓶盖的主要成分。
研究人员表示，还不能确定这些微塑料的具体来源，虽然微塑料颗粒会被排泄出来，但是否在体内留存聚积尚未可知。但人们已知最小的微塑料——纳米塑料颗粒，能够进入血液、淋巴系统和肝脏。根据所使用的定义，尺寸小于1000nm或小于100nm的塑料被认为是对环境和人类健康的主要威胁。
由于其体积小，纳米塑料可以穿过细胞膜，影响细胞的功能。纳米塑料具有亲脂性，模型显示聚乙烯纳米塑料可以融入脂质双层的疏水性核心。纳米塑料还被证明可以穿过鱼的上皮膜，积聚在各种器官中，包括胆囊、胰腺和大脑。
限于伦理道德约束，难以通过研究观察微塑料对人体健康的实际影响。但利用啮齿动物模型进行的实验表明，这些化合物可以扰乱内分泌系统，导致出生缺陷，减少精子的产生，引发胰岛素抵抗，并损害学习和记忆。科学家们还观察到了由于微粒刺破和摩擦器官壁而引起的物理损伤迹象，例如炎症。
研究人员还发现，摄入微塑料会吸收有害化学物质，包括生产过程中添加到聚合物中的有害化学物质，以及吸附在塑料表面的环境污染物（如农药），从而导致健康危害，例如肝脏损害。这些研究为真正关注微塑料污染问题和采取预防措施提供了依据。
事实上，多年来，包括化学物质和颗粒在内的新兴污染物，已成为环境科学领域的新研究方向，微米、纳米级颗粒污染物已成为当前学术界和媒体的关注热点，而科学家们也开始研究这些污染物对环境和人类健康存在的潜在不利影响。
越来越多的科学家们试图搞清楚，这种广泛而复杂的微塑料污染，究竟如何影响动物和生态系统。随着研究者积累到更多数据，人们开始意识到，这些发现不过是问题的冰山一角。几乎遍布世界各地的塑料碎片正给人类带来挑战，面对挑战的第一步，是重视挑战。