虽然瓶装水在饮用前变质的可能性较低，但专家警告，盛装水的塑料容器会随时间降解，可能增加致癌风险。
瓶装矿泉水通常标注18个月至两年的保质期，但该日期实际针对塑料瓶而非水体本身。在此期限内，水应保持原有口感且品质稳定，但饮用过期瓶装水可能使饮用者面临更高的有害微塑料摄入风险。这些微塑料已被证实与肠癌、脑损伤及不孕症存在关联。
尽管自然水合作用委员会（Natural Hydration Council）专家声称过期后水仍可安全饮用，但其他研究者指出，有害微塑料可能从生产环节就已进入水中，并随塑料持续降解而数量激增。
微塑料是尺寸小至2微米（约相当于毫米的两千分之一）的塑料碎片。近期研究在人体肺组织、胎盘、母乳甚至血液中均检测到微塑料，引发对其侵入人体深度的严重担忧。
世界卫生组织（WHO）淡水塑料污染研究专家雪莉·梅森博士（Dr Sherri Mason）指出："某些癌症发病率上升、精子数量减少以及多动症和自闭症等疾病增加都与之相关。我们已确认这些环境中的合成化学物质与塑料存在关联，而塑料正成为将有害化学物质带入人体的重要载体。"
最新分析显示，全球90%最畅销的瓶装水品牌含有微塑料。研究揭示，人们每年可能无意摄入数万颗微塑料颗粒。平均而言，个体年摄入量在3.9万至5.2万颗之间，而瓶装水饮用者额外摄入约9万颗微塑料碎片。
尽管欧洲食品安全局认为大多数微塑料会随人体排泄，但联合国粮食及农业组织警告部分颗粒可能进入血液并沉积于重要器官。现有证据已将微塑料与神经毒性、慢性炎症以及激素代谢紊乱明确关联。
康考迪亚大学环境管理专家萨拉·萨耶迪（Sara Sajedi）领导的研究发现，定期饮用瓶装水者（即使饮用未过期产品）每年摄入的微塑料颗粒比自来水饮用者多约90万颗。萨耶迪将一次性塑料瓶带来的健康风险描述为"严重"，并呼吁提高对这一"紧迫问题"的认知。她强调："微塑料可能导致肠道菌群失调、破坏肠道细菌平衡，并在吸入时引发呼吸道疾病。这些广泛的慢性健康风险凸显了认识和解决纳米及微塑料影响对保障人类健康的重要性。"
专家还指出，超过保质期后饮用瓶装水可能影响口感，因为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）颗粒会随时间分解，改变水的味道和气味。不过PET颗粒本身不含邻苯二甲酸盐或双酚A等已知有害物质。
若塑料瓶储存于高温环境、暴露于阳光下或邻近气味强烈的化学品，塑料降解速度将加快并污染内部水源。PET塑料具有透气性，意味着长期存放会导致少量水分蒸发，为污染物直接进入水源创造条件。
此前澳大利亚研究人员通过检查健康志愿者粪便样本发现，食品包装中的微塑料可能损害肠道健康。研究显示微塑料颗粒会改变肠道微生物活性，部分变化模式与抑郁症和肠癌的病理特征高度相似，表明这些微小碎片可能以影响身心健康的多重机制破坏人体内部平衡。专家称此项发现"意义重大"，确认这是首项证实微塑料能改变人类肠道微生物组的临床研究。
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