微米和纳米级塑料颗粒存在于土壤和水中，可以显著增加植物和人体肠道细胞对有毒化学物质的吸收，这是罗格斯大学健康科学学院的两项新研究得出的结论，这些研究引发了对塑料污染导致食品安全问题的新担忧。
第一项发表在《NanoImpact》上的研究表明，生菜同时暴露于纳米级塑料颗粒和常见环境污染物（如砷）中时，吸收的有毒物质比仅暴露于污染物中的植物多得多，证实了我们食物链中多重污染的风险。另一项发表在《Microplastics》杂志上的伴随研究也显示了类似效果在人体肠道组织中的影响。
这两项研究结合起来表明，微塑料和纳米塑料——这些是环境中塑料分解的副产品——可能会形成一个危险的污染循环：使植物吸收更多的有毒化学物质，而我们可能会食用这些植物；同时，使我们的身体更容易吸收这些毒素和塑料本身，增加了患病风险，尤其是对易感人群。
“我们已经向环境中排放了约70亿吨塑料，它们不断分解。它们污染着我们周围的一切——我们喝的水、吃的食物、呼吸的空气。”罗格斯大学环境与职业健康科学研究所纳米科学与先进材料中心的主任菲利普·德莫克里图（Philip Demokritou）说，他也是这两项研究的主要作者。
研究人员利用人体小肠的细胞模型和模拟消化系统的实验室装置，发现纳米级塑料颗粒使砷的吸收量增加了近六倍，相比之下，单独暴露于砷的情况则没有这种效果。研究人员还指出，常用的杀虫剂波斯卡利德（boscalid）也表现出相同的效果，这项研究由罗格斯大学、康涅狄格农业实验站（CAES）和新泽西理工学院（NJIT）共同进行。
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对塑料的吸收，当毒素存在时，塑料的吸收量大约翻了一番。
“我们知道纳米材料可以绕过生物屏障，”德莫克里图说，他是罗格斯公共卫生学院和工程学院的纳米科学和环境生物工程教授。“颗粒越小，就越能绕过保护我们的生物屏障。”
在另一项研究中，研究人员将生菜暴露于两种尺寸的聚苯乙烯颗粒（20纳米和1000纳米）以及砷和波斯卡利德中。他们发现较小的颗粒对植物的影响最大，使可食用植物组织中砷的吸收量几乎增加了三倍，相比仅暴露于砷的植物。
这些效应不仅发生在水培系统中，在更真实的土壤条件下也同样存在。通过先进的成像和分析技术，研究人员展示了塑料颗粒本身也在植物组织中积累，较小的颗粒更容易从根部移动到茎部。
微塑料和纳米塑料来自于环境中较大塑料碎片的缓慢分解。
“即使我们今天停止生产或使用塑料，不幸的是，环境中已经存在大量塑料废物，”德莫克里图说。
这项研究是美国农业部资助的一个更大项目的一部分，旨在研究与微塑料和纳米塑料相关的食品安全问题。科学家们表示，还需要更多研究来了解长期影响并开发潜在解决方案。
“我们需要坚持‘三R’废物等级——减少塑料的使用、重复利用、回收利用，”德莫克里图说。“对于无法应用这‘三R’的领域，例如农业中使用的大量塑料用于杂草控制等用途，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，并开发更好的方法来检测和测量食品和水中的塑料颗粒。然而，他们认为防止进一步污染应成为优先事项。
“从技术上讲，我们并非不能解决这些问题，”德莫克里图说。“但要保留这种非常有用的材料的所有好处，同时减少其造成的危害，肯定是一个挑战。需要克服与塑料生产和使用相关的社会和经济障碍。”
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