北京时间1月9日凌晨，国际学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）在线发表的一项最新研究称，使用最新的检测技术，研究人员在美国三种畅销瓶装水中发现大量微小塑料颗粒：每升瓶装水中发现了11万-37万个塑料颗粒。其中，90%的塑料颗粒小于1微米，被称为纳米塑料。

人类头发的直径约为70微米。5毫米到1微米的塑料碎片被称为微塑料。而纳米塑料是尺寸小于1微米的颗粒，以十亿分之一米为单位进行测量。

研究发现，微塑料能进入动物的血液、淋巴系统和肝脏，造成肠道甚至生殖系统的损害。纳米塑料则可以抵达心脏和大脑，甚至会穿过胎盘，进入胎儿体内。

这些微小的塑料颗粒从何而来？有多少危害？

文 | 谢芳

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1869年，美国人J.W.海厄特发现，在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质，热压下可成型为塑料制品，命名为“赛璐珞”。自此，塑料以其材质轻、耐腐蚀、易成型、加工成本低、性能稳定等特性，开始广泛地进入人类的生活。

我们穿的衣服添加了人工合成纤维，让纺织物更加柔韧、耐磨、不易褪色，并降低了生产成本。而对防水、隔热有着更高要求的特殊服装，比如户外运动服、某些工种的工作服，离不开稳定的大分子合成材料。

我们吃的食物被塑料包装包裹，再结合现代的灭菌、防腐技术，让食物既保存了口感，也便于运输和储存。

我们住的房子也依赖塑料。聚苯乙烯泡沫重量轻，导热率低，成本相对低廉，被普遍应用于建筑物的隔热层。该材料的使用，除了有利于保持室温稳定，降低冬季供暖期间的热量扩散外，还可以保护建筑物的主体结构，延长其使用年限。

我们出行使用的交通工具，从自行车到飞机，其中的闸线、轮胎、内饰等或多或少都由塑料构成。

可以说，小到衣食，大到住行，我们都离不开塑料。这也意味着塑料的使用状况也十分惊人。

2021年12月，美国国家科学、工程和医学学院发布的一份报告显示，全球塑料产量从1966年的2000万吨增加到2015年的3.81亿吨，半个世纪以来增长了20倍。如今，这个数字变成了接近4亿吨。

2022年2月23日，加拿大伯纳比举行“冲上海岸”艺术展。展览上的作品由从海洋中收集的塑料垃圾制成，意在宣传减少海洋塑料垃圾的重要性。图源：梁森|新华社

具体到具象的塑料制品，塑料袋无疑最具代表性。即便近年来，全球很多国家都推出过“禁塑令”或“限塑令”，人们的日常生活依旧离不开塑料袋。早在2018年，联合国就发布报告称，全球每年用掉多达5万亿个塑料袋，如果将它们逐一摊开，可以覆盖两个法国的面积。

按照2018年的统计数据，塑料回收利用率排名第一的是欧盟，可达30%，排在第二的是中国，可达25%，而全球的平均回收利用率水平仅为9%。

那些没有被回收的塑料制品，或被埋在土里影响着土质结构，等待几百年后的降解；或被焚烧，释放出有害的二噁英；或被倾倒在河海边，随水汇入大海，形成绵延百里的垃圾带，威胁海洋生物的安全。

1997年，美国阿尔加利特海洋研究中心(Algalita Marine Research Foundation)的查尔斯·摩尔（Charles Moore）船长驾驶帆船由夏威夷返回洛杉矶，他本想抄近道从赤道无风带驶过，却意外陷入一个“垃圾带”——“我目光所及之处全都是塑料”。这个著名的、位于美国加州和夏威夷之间的“大太平洋垃圾带”(Great Pacific Garbage Patch)由此被发现，并被称为“第八大陆”。

 “大太平洋垃圾带”。图源：纪录片《塑料海洋》（A Plastic Ocean）

此后，非营利组织“海洋清理基金会”支持的研究团队对该“垃圾带”进行实地取样考察，并在2018年公布了相关报告。

报告显示该垃圾带有三大特点：

面积大——覆盖面积超过160万平方公里，相当于3个法国本土面积之和；

堆积快——比此前科学家估计速度高出近16倍；

颗粒小——塑料微粒只占总质量的8%，却占预计漂浮在此区域塑料总数的94%。

纵观全球，大洋塑料垃圾带不止这一处。

2010年，科学家在大西洋发现了巨大漂浮垃圾堆，距离北美海岸数百英里，由数万块塑料构成，从北纬22度一直绵延到北纬38度，规模只比“大太平洋垃圾带”整体规模稍小。

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如果说，塑料垃圾带给我们的更多是视觉冲击，那塑料的另一种形态——肉眼不可见的微塑料，则正在悄无声息地威胁着全球生物的健康。

2004年，英国普利茅斯大学的理查德·汤普森教授在《科学》上发表了一篇论文，首次提出微塑料（Microplastics)的概念。微塑料的粒径范围从几微米到几毫米不等，是形状多样的非均匀塑料颗粒混合体，由于广泛地分布于全球海洋中，被称为“海中的PM2.5”。

微塑料分为原生微塑料和次生微塑料两大类。

原生微塑料是本身大小就在5毫米以下的塑料产品，比如化妆品等含有的塑料微珠，或作为工业原料的塑料颗粒和树脂颗粒。

要知道，一支去角质的磨砂洗面奶，就包含了超过30万颗微塑料颗粒。

联合国在2015年发布的《化妆品中的塑料》报告指出，欧盟所有国家及挪威、瑞士生产的化妆品中，共使用了4360吨塑料微珠。英国环境、食品和农村事务部则称，添加在洗浴用品中的塑料微珠，让每次淋浴都伴随着10万个塑料微珠进入环境水体。

次生微塑料则是大型塑料垃圾在物理、化学和生物作用下，破碎分裂形成的。比如风力、紫外线照射、水力冲刷等，会让塑料垃圾逐渐老化，分裂成极小的塑料碎片。一个2斤重的塑料箱子，最终可以分裂成约60万块尺寸在500微米到5毫米之间的微塑料。

此外，我们每时每刻也都在制造着微塑料：

我们穿的合成纤维面料的衣物每清洗一次，就会产生1900个塑料微粒。2019年，一项为期三年的由美国旧金山河口研究院等三家机构联合发起的研究结果显示，每年有7万亿个微塑料纤维和颗粒流入旧金山湾，绝大部分来自衣物和湿巾。

我们每走一步的鞋底摩擦、开车时轮胎的摩擦，都会产生微塑料，这些看似微小，但对全球塑料总量的影响已达到了5%-10%。

这些细如尘埃的微塑料，通过大自然的循环之力，遍布全球的各个角落。

在马里亚纳海沟，部分区域的微塑料含量高达每立方米20万到200万个。2020年初，在这里还发现了一种端足类动物，因为体内充满塑料垃圾，被命名为“塑料钩虾”（Eurythenes plasticus）。

在珠穆朗玛峰上，普利茅斯大学的研究团队采集了不同高度（最高为海拔8440米）的溪流和降雪样本，发现所有的样本中都含有微塑料，平均每升含有30个微塑料组织。其中，尼泊尔珠峰大本营的微塑料含量最高，达到每升雪中含有79个微塑料组织，种类包括聚酯纤维、丙烯酸、尼龙和聚丙烯，多与高性能运动服装有关。研究人员推测，除了服装，珠峰上的这些微塑料也有可能是被风从低海拔地区运来。

在南北极，微塑料的入侵情况更为严重。德国和瑞士研究人员的论文显示，在他们所采集的样本中，北极雪样中的微塑料可达每升1.44万个，德国南部某乡村公路雪样中微塑料最多，浓度达到了每升15.4万个。他们认为，欧洲地区、特别是北极地区的大部分微塑料来自大气循环和降雪。

即便是空气和雨水中，也夹杂着微塑料。

2020年，美国犹他州立大学在《科学》上发表的一篇论文显示：研究人员在西部的约书亚树国家公园等11个国家公园和保护区中，展开了持续14个月的空气采样，发现98%的采集样本中包含微塑料。雨水采样结果更惊人，经过研究人员计算，每年有1000多吨微塑料颗粒和纤维落入11个国家公园和保护区，相当于1.2亿个塑料水瓶从天而降。

就这样，沿着大气循环，海洋将微塑料还给了陆地，而人类无处躲藏。

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微塑料隐秘而缓慢地影响着各类生物的生存。

对于植物，微塑料会给土壤生态系统带来多种危害。研究发现微塑料颗粒对铜、锌、铅等重金属元素，以及抗生素、二噁英、多环芳经和杀虫剂等有机污染物都有较强的吸附作用，会成为这些物质的重要载体，加速它们在土壤中富集，最终影响玉米、马铃薯等农作物的根系性状和产量。

2020年《每日邮报》曾报道，中美两国科学家发现，草本植物拟南芥可以直接吸收和运输直径小于200纳米的塑料，这意味着微塑料除了影响陆生植物生长，还会在其体内积累。

对于动物，微塑料能进入它们的血液、淋巴系统和肝脏，造成肠道甚至生殖系统的损害。在实验室的高浓度条件下，大量微塑料颗粒附着在斑马鱼的胚胎表面，导致胚胎与水中的氧气交换不足而窒息死亡。而在另一个实验中，研究人员发现鱼类会误食和食物混在一起的微塑料，导致它们的捕食效率降低，消化道堵塞，最终肠道损伤。

2017年，我国国家海洋环境监测中心实验室开展过相关的研究，发现76%的鱼类肠道和消化道都检出了微塑料。

通过“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”的食物链传导，站在食物链顶端的人类，最终也会把微塑料吃进了自己的身体里。据估算，在欧洲每人每年可通过食用贝类摄入约1.1万个微塑料。

除了食物，我们喝的水、使用的塑料制品，都夹杂着或释放着微塑料。

澳大利亚纽卡斯尔大学2019年的一项研究显示，全球人均每周仅通过饮用水就摄入1796个塑料微粒，按重量算约为5克，等同于一张信用卡所用的塑料。

2020年，英国《自然·食品》杂志公开的一项人类健康报告表示，爱尔兰的一个研究团队发现，在婴儿出生后的头12个月里，使用聚丙烯奶瓶喂养的婴儿平均每天会暴露于160万个塑料微粒中。

人体不易吸收粒径大于150微米的微塑料，但有较高可能吸收纳米颗粒等极小的塑料微粒。尺寸小于20微米的塑料微粒就可进入器官，而纳米级的颗粒能够穿过细胞膜，甚至血脑屏障，进入人体所有器官。尽管大部分微塑料会随着粪便被排出，但仍会有少量的存留在人体内，并在肠道、肝脏、肌肉等组织中富集。

在实验室中，饲喂50纳米级微塑料颗粒的鱼类已经被观察到了行为异常。有学者研究了微塑料与神经细胞相互作用的机制，认为在同样的原理下，微塑料对人的大脑也存在潜在的伤害。

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不过，谈到微塑料对人体的影响和威胁，就不能不谈剂量。从各种动物实验、研究得出的结论看，微塑料的存在对人体有害无益，但这些实验大多在高浓度下进行，而在日常生活中，人类接触到的剂量，远远达不到这种量级。

但是，随着时间的累积，它们势必会对人体健康带来质的改变。

许多国家和组织已经开始行动。

2019年7月14日，观众在上海科技馆参观由回收塑料制品组成的装置艺术作品“巨环”。图源：方喆 | 新华社

首先是重视污染，从源头减少塑料制品。

自2011年起，联合国环境规划署就将海洋塑料垃圾列为三大主要议题之一，进行特别关注。2014年，在内罗毕召开的第一届联合国环境大会上，联合国环境规划署发布了年鉴和《评估塑料的价值》报告，将海洋塑料垃圾污染列为过去十年中最为紧迫的十大环境问题之一。

2015年世界海洋日，联合国环境规划署又向全球发布《化妆品中的塑料:个人护理是否正在污染环境》，呼吁各国逐步禁止在个人护理品和化妆品中添加塑料微珠。

我国的生态环境部于2017年将微珠以及含有微珠的化妆品和化学药品列入高污染、高环境风险清单。中国国家发展和改革委员会编制的《产业结构调整指导目录》（2019）要求，含塑料微珠的日化产品，到2020年12月31日禁止生产，到2022年12月31日禁止销售。 

我国还是最早颁布限塑令的国家。

2007年12月31日，国务院办公厅就下发相关通知，明确要求自2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋，同时要求所有商品零售场所不得向消费者提供免费的塑料购物袋。

2017年，国家发改委数据显示，自2008年“限塑令”实施以来，我国零售场所塑料袋使用量减少了66%以上，相当于累计减少140万吨塑料材料。

此外，我国还积极减少外国塑料垃圾的输入。

库叔此前曾撰文介绍过洋垃圾。要知道，自1992年有记录以来，我国在长达二十几年的时间里进口了全球72%的塑料垃圾，在促进我国经济发展的同时，也给我国环境带来沉重负担。2017年，中国向WTO表示将停止接收塑料等“洋垃圾”，2018年1月1日，禁令正式生效。

中国禁令出台后，“洋垃圾”开始转向其他国家。2019年，马来西亚政府在巴生港查获一批申报作假的洋垃圾，这些垃圾来自美国、加拿大和日本等国。图源：张纹综 | 新华社

根据海关总署的统计数据，2018年我国进口固体废物（废塑料、废纸、废金属）的数量同比下降43.4%，其中废塑料的进口量降幅达99.1%，仅剩5万吨进口量。

其次是提高塑料垃圾的回收再利用率。

欧盟于2018年1月颁布了《欧盟塑料战略》，计划投资3.5亿欧元，加快研发进程，实现塑料生产和回收过程的现代化，力争到2030年使欧盟市场上的塑料包装都可重复使用或可回收，回收率提高到55%。

在这方面，不少欧洲国家和城市推出趣味性回收活动。

在瑞士，人均每年消费5公斤包装瓶，其中96％得以回收再利用，这得益于其产品包装的“押金回收”制度，瑞士任何饮料瓶的标签上都会根据规定标示饮料瓶的押金，消费者购买饮料时除了付饮料价格外，必须同时支付瓶子押金，瓶子回收后退回押金。

2019年7月，罗马交通部门在地铁站启用了三台塑料瓶回收机，每扔入30个瓶子可以兑换一张地铁车票。

2022年3月2日，第五届联合国环境大会在肯尼亚首都内罗毕闭幕，大会通过了14项决议，以加强对自然的行动，实现可持续发展目标。其中，最引人关注的是讨论制定了首个应对塑料危机的全球协定，并通过了具有法律约束力的《终止塑料污染决议（草案）》。

2022年2月28日，第五届联合国环境大会续会开幕式现场。图源：董江辉 | 新华社

联合国环境规划署执行主任安德森（Inger Andersen）表示，这是自2015年《巴黎协定》以来最重要的国际多边协定。

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开展微塑料污染应对研究，抓紧研发替代产品，迫在眉睫！

2008年，美国华盛顿大学开展了“第一届国际海洋微塑料分布、影响及归趋研讨会”，开启了对于微塑料的全球性探讨。

2015年12月，我国首个海洋塑料研究中心在华东师范大学成立，主要致力于开展海洋塑料和微塑料污染及应对研究。

在研究过程中，科研工作者们发现了一些特殊生物，并试图让它们吞噬、分解塑料颗粒。

2014年，北京航空航天大学的杨军团队发现，蜡虫（印度谷螟幼虫）能够咀嚼和进食聚乙烯PE薄膜，并利用肠道中的菌株将塑料降解，随后又发现黄粉虫幼虫（面包虫）吃塑料更厉害，可以消化最难降解的聚苯乙烯塑料。

研究人员还在垃圾填埋场、被地膜污染的土地等塑料物质集中的环境中，提取出了多种可降解塑料的微生物。同时，他们尝试使用化学方法减少污水中的微塑料颗粒，比如加入氧化剂和催化剂，使塑料大分子分解的速度比自然条件下有所提高。

不过，从目前来看，靠生物吞噬微塑料颗粒或靠化学反应处理微塑料的办法，还停留在实验室的理论验证阶段，且成本较高，还无法在全球范围内实施。

针对塑料的替代品，也存在诸多难点。

比如，用从虾壳中提取的几丁质制作食品包装盒，用降解速度很快的聚乳酸塑料制作吸管，这些天然原材料确实可以替代不可降解的塑料，但存在着成本过高和难以长期储存的问题。

而广泛用于替代塑料袋的无纺布和纸袋等，更是没有想象中那般美好。

便于携带同时兼具韧性的“无纺布”并不是布袋，它的原料依旧是塑料，主要包括PP（聚丙烯，占总数的62%）和PE（聚酯，占总数的24%）2种，同样很难降解。

备受推崇的纸袋虽然可以在自然环境中降解，但制造纸袋，比塑料袋能耗更高。据美国化学协会统计，制造食品杂货塑料袋所需的原料比纸袋少40%，生产1磅塑料所需要的能源比生产1磅纸所需要的能源少91%，与塑料相比，制造纸袋会多产生70%的气体排放。

综合起来看，塑料替代品在生产、运输、回收的过程中对环境的污染，可能比塑料本身带来的更加严重。

可降解塑料袋最环保，能完全生物降解，不消耗石油等不可再生资源，生产技术也已经完全成熟，但它的成本比普通塑料袋高出数倍。可重复使用的菜篮子和布袋是比较好的替代品，但是不便携带，造价也高于普通塑料袋。

可以说，目前的技术水平和消费习惯，无法让塑料从我们的生活中彻底消失，微塑料对于我们的影响，也会持续存在。

未来，各国应携手合作，共同努力，控制增量，减少存量，像对待全球气候变暖一样重视微塑料污染问题。而我们每个人，也应该从自身做起，减少使用塑料袋，减少过度包装，积极参与垃圾分类，推动废旧塑料回收等。

联合国环境规划署曾表示，如果放任海洋塑料污染的问题持续下去，预计到2050年，海洋中塑料的总重量将超过鱼类总和，全球99%的海鸟都会误食塑料制品，最终损害的是人类。

留给人类的时间不多了。

参考资料：

1.淡水环境中微塑料污染研究进展|张茜、肖柏青，《应用化工》，2020年第49期

2.海洋微塑料污染研究发展态势及存在问题|李道季、朱礼鑫、常思远、张峰、王璐，《华东师范大学学报（自然科学版）》，2019年第3期

3.微塑料在海洋中的分布、生态效应及载体作用|陈孟玲、高菲、王新元、魏一凡、许强、刘春胜，《海洋科学》，2021年第45期

4.我国全链条治理塑料污染|胡晓杰，《生态经济》，2021年第37期

5.美国附近的太平洋垃圾带，已有三个法国那么大|陈杉、孙硕、张大成，新华国际头条，2018年4月4日

6.每人每周喝进一张信用卡？关于微塑料，求真相|张毅荣、刘曲、李昕阳，新华社客户端，2019年8月31日

7.化妆品添加塑料微珠污染海洋？国家药监局：将考虑修法限制使用|宋承翰，《南方都市报》，2019年9月30日

8.研究称在美国瓶装水中发现大量纳米塑料碎片，每升水11万个|吴跃伟 、李雨霏，澎湃新闻，2024年1月9日