微米和纳米尺度的塑料颗粒在土壤和水中可以显著增加植物和人体肠道细胞吸收有毒化学物质的数量，据罗格斯大学健康学院的两项新研究发现，这引发了对塑料污染带来的食品安全新担忧。
第一项发表在《NanoImpact》上的研究表明，暴露于纳米塑料颗粒和常见环境污染物（如砷）的生菜，比仅暴露于污染物的植物吸收了更多的有毒物质，证实了我们食物链中多污染物污染的风险。另一项发表在《Microplastics》期刊上的研究显示，在人体肠道组织中也发现了类似的效果。
这两项研究的结果表明，微纳米塑料——环境中的大块塑料随时间分解的副产品——可能正在形成一个危险的污染循环：使植物吸收更多我们可能会食用的有毒化学物质，同时使我们的身体更容易吸收这些毒素和塑料本身，增加了疾病风险，特别是对于易感人群。
“我们已经向环境中排放了约70亿吨塑料，这些塑料不断分解，”罗格斯大学环境职业健康科学研究所纳米科学和先进材料中心主任Philip Demokritou说。“它们污染了我们周围的水、食物和空气。”
研究人员使用人体小肠的细胞模型，结合实验室模拟消化系统的胃肠装置，发现纳米塑料颗粒使砷的吸收量几乎增加了六倍，而单独暴露于砷时则没有这种效果。研究人员还指出，同样效果出现在常用的农药——百克利的情况下。该研究由罗格斯大学、康涅狄格农业实验站（CAES）和新泽西理工学院（NJIT）的研究人员共同完成。
此外，这种关系是双向的：这些环境污染物的存在也显著增加了肠道组织吸收塑料的数量，当毒素存在时，塑料吸收量大约翻倍。
“我们知道纳米材料可以绕过生物屏障，”Demokritou说，他是罗格斯公共卫生学院和工程学院的Henry Rutgers讲席教授兼纳米科学与环境生物工程教授。“颗粒越小，它们就越容易绕过我们体内保护我们的生物屏障。”
在另一项研究中，研究人员将生菜植株暴露于两种尺寸的聚苯乙烯颗粒——20纳米和1000纳米——以及砷和百克利中。他们发现较小的颗粒影响最大，与仅暴露于砷的植物相比，其可食用部分中砷的吸收量增加了近三倍。
这些效应在水培系统和更真实的土壤条件下都得到了验证。通过先进的成像和分析技术，研究人员还展示了塑料颗粒本身也在植物组织中积累，较小的颗粒更有可能从根部转移到地上部分。
微纳米塑料来自环境中较大塑料的缓慢分解。
“即使我们今天停止生产或使用塑料，不幸的是，我们已经有大量的塑料废物存在于环境中，”Demokritou说。
这项研究是美国农业部资助的一个更大项目的一部分，旨在研究与微纳米塑料相关的食品安全问题。科学家们表示，需要进一步研究以了解长期影响并开发潜在解决方案。
“我们需要坚持‘三R’废物层次结构——减少塑料的使用、重复利用、回收利用，”Demokritou说。“对于无法应用这三个R的领域，例如农业中大量使用的塑料用于除草等用途，应使用可降解塑料。”
研究人员正在开发新的可降解材料，以替代传统塑料，并改进检测和测量食品和水中塑料颗粒的方法。然而，他们表示，防止进一步污染应该是优先事项。
“从技术上讲，我们并非不能解决这些问题，”Demokritou说。“但在保留这种非常有用的材料所带来的所有好处的同时减少其危害肯定是一个挑战。克服与塑料生产和使用相关的社会和经济障碍将是关键。”
(全文结束)
