微塑料和纳米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提出的观点，引发了对塑料污染导致食品安全问题的新担忧。
第一项发表于《NanoImpact》的研究发现，暴露于纳米塑料颗粒和常见环境污染物（如砷）的生菜吸收了比仅暴露于污染物的植物更多的有毒物质，证实了食物链多污染的风险。另一项发表于《Microplastics》的研究显示，人体肠道组织也表现出类似的效果。
这两项研究的结果表明，微塑料和纳米塑料——这些由环境中塑料碎片化产生的副产品——可能会形成一个危险的污染循环：使植物吸收更多我们可能摄入的有毒化学物质，同时使我们的身体更容易吸收这些毒素和塑料本身，从而增加患病风险，特别是对于易感人群。
“我们已经向环境中排放了大约70亿吨塑料，它们不断分解，”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。“这些塑料污染了我们周围的一切——我们喝的水、吃的食物、呼吸的空气。”
研究人员利用人体小肠细胞模型，结合模拟消化系统的实验室装置，发现纳米塑料颗粒使砷的吸收量增加了近六倍，而单独暴露于砷的情况下则没有这种效果。研究人员还发现，常用的农药boscalid也有类似的效果。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）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，塑料吸收量大约翻了一番。
“我们知道纳米材料可以穿透生物屏障，”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，专攻纳米科学和环境生物工程。“颗粒越小，它们就越容易穿透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boscalid。他们发现较小的颗粒影响最大，使植物组织中砷的吸收量增加了近三倍，而单独暴露于砷的植物则没有这种效果。
这些效应不仅出现在水培系统中，在更现实的土壤条件下也得到了验证。通过先进的成像和分析技术，研究人员证明了塑料颗粒本身也在植物组织中累积，较小的颗粒更有可能从根部转移到地上部分。
微塑料和纳米塑料来自较大塑料在环境中的缓慢分解。“即使我们今天停止生产或使用塑料，不幸的是，环境中仍有大量塑料废物存在，”Demokritou说。
这项研究是更大项目的一部分，旨在探讨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’废物管理原则——减少塑料使用、再利用、回收，”Demokritou说。“对于无法应用这三项原则的领域，如农业中大量使用的塑料用于杂草控制等，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，他们强调防止进一步污染必须是优先事项。
“从技术上讲，我们并非无法解决这些问题，”Demokritou说。“但在保留这种非常有用的材料的所有好处的同时减少其危害，肯定是一个挑战。与塑料生产和使用相关的社会和经济障碍需要克服。”
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