今年3月,很多人應(yīng)該都刷到過一篇新聞,說的是,人體的血液中發(fā)現(xiàn)了微塑料。這個事,乍一聽會有些驚悚,但是仔細一想吧,好像也不奇怪,人體血液又不是化外之地,和外界也有循環(huán),怎么就不能有微塑料?此前,早就有報道,糞便中可以檢測出微塑料,也曾經(jīng)讓人大吃一驚。
很多人擔心的是,血液中的微塑料會不會有什么危害?
對此,現(xiàn)在也只能說,不知道。我們現(xiàn)在對微塑料的研究還很初級。實際上,即便是整個塑料領(lǐng)域而言,我們對其危害的研究也不算很成熟。造成研究滯后的原因很多,其中一個一個原因是塑料的種類太多了,相比于鋼鐵、陶瓷這些傳統(tǒng)材料而言,更新?lián)Q代的速度又比較快,研究內(nèi)容跟不上。當然,更主要的原因還是社會原因,在此就不做深入討論了。
塑料對于人類的危害,主要有兩個方面,一個是對人類生活環(huán)境的危害,還有一個就是對人體健康的危害。
正如標題所言,我們現(xiàn)在已經(jīng)在血液、大氣和極地這些位置發(fā)現(xiàn)了塑料的蹤跡。這個問題帶給我們最大的困惑,是塑料已經(jīng)成為全球物質(zhì)循環(huán)的一份子,它可能會讓地球的循環(huán)出現(xiàn)新的模式。
這么抽象地說不是很好理解,我們說一個地球上曾經(jīng)發(fā)生過的事。
很多人應(yīng)該都聽說過“石炭紀”這個詞,在地質(zhì)學上,它值得是距今大約2.9到3.6億年那段時間,跨度數(shù)千萬年,不同的資料之間略有差異。不過,對于石炭紀的特征,倒是沒有什么爭議,顧名思義,就是形成了大量的煤炭,我們今天開挖的煤炭,有一大半都來自這段時期。
為什么不早不晚,恰好這個時候?現(xiàn)代科學推論,與木質(zhì)素這種物質(zhì)存在很大關(guān)系。
在高大喬木剛剛演化出來的時候,地球上遭遇了一個很棘手的問題。高大樹木的樹干主要是由纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成,纖維素是老面孔,但是木質(zhì)素卻是個新物質(zhì)。木質(zhì)素的分子量不大不小,稱不上高分子,但也不像甘油這樣的小分子,對于當時的微生物而言,這種分子沒有辦法代謝,就只能不斷累積。
圖注:如今的煤礦很大一部分都是石炭紀的產(chǎn)物
于是,地球的碳循環(huán)就被打亂了,大氣中的二氧化碳越來越少,通過樹木轉(zhuǎn)化為木質(zhì)素的碳元素卻越來越多,最終深埋于地下變成煤炭。這個循環(huán)直到上億年以后才得到修復,因為地球上總算演化出了能夠分解木質(zhì)素的微生物。而在這段時間里,大氣由于缺乏二氧化碳,而氧氣卻遠比現(xiàn)在更豐富,很多物種都被淘汰,氣候變化的問題也遠比現(xiàn)在更劇烈。
可以說,小小的木質(zhì)素,改變了整個地球的面貌。
這當然是一個很極端的案例,但是它可以告訴我們,地球上的物質(zhì)循環(huán)有多重要,碳元素尤其如此。
我們的生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)在面對塑料時,就和當年面對木質(zhì)素一樣,束手無策。
所以,在聊起環(huán)保話題時,經(jīng)常有人會問,如果沒有可降解塑料,那么現(xiàn)在的塑料怎樣處理最好?和很多人想象的不一樣,焚燒反而是最環(huán)保的做法,因為這種方法強行讓塑料以二氧化碳和水的形式重新進入了地球的循環(huán)中。
相反,當我們發(fā)現(xiàn)越來越多的塑料以它的本體形態(tài)進入地球的循環(huán),我們就得擔心一個問題,那些飄在極地上的塑料袋會不會一直保持下去?目前來看,很可能會這樣。在我們?nèi)祟惗潭處资陦勖某叨壬?,這樣的后果是什么,其實很難給出準確的答案。我們目前只能很膚淺地研究一些有直接因果關(guān)系的事件,比如海洋中的塑料環(huán)會讓海龜窒息。
我說“膚淺”,絕不是說這樣的研究沒有價值,它很有價值,但只是對個體而言,對于人類而言,我們甚至現(xiàn)在都找不到研究大問題的入口,這比具體說什么危害更嚴重。
我們都聽過“蝴蝶效應(yīng)”通俗的表達形式:南美森林里的一只蝴蝶扇動翅膀,太平洋上刮起了風暴。一只蝴蝶當然沒那么大能耐,但它的擾動卻可能對結(jié)果產(chǎn)生重大影響,因為很多擾動,都會在后續(xù)的演化中不斷放大其效應(yīng)。這種現(xiàn)象,我們現(xiàn)在用“對稱性破缺”去描述它。例如,地球上所有的生命都只消化D-葡萄糖,而對它的對映體L-葡萄糖不感冒,無非就是最初的那一點點“對稱性破缺”。如果沒有對稱性破缺,那么地球上消化D-葡萄糖和消化L-葡萄糖的生物應(yīng)該一樣多。
所以,本著科學的精神,我們不能小看塑料干擾的任何一個循環(huán),不是因為它帶來的直接后果。我甚至可以推測,極地發(fā)現(xiàn)的那一點點塑料,幾乎沒有機會造成企鵝會因此噎死,但是,我們卻不能排除,這個擾動的后果會造成智人這個物種的消亡。
說完環(huán)境的影響,我們再說點塑料對于健康的危害。
塑料本身對健康的危害其實很有限。
我們現(xiàn)在所用的塑料,都是以高分子材料為基礎(chǔ),比如常見的七大塑料,它們的成分包括:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。對于非專業(yè)人士而言,記住這些名詞都很沒意義,甚至連簡稱都不需要太多關(guān)注。
我們需要知道的是,這些物質(zhì)本身其實都沒什么危害。
很多未知的物質(zhì)在攝入后都可能對人體造成傷害,但是我們現(xiàn)在知道,造成傷害的前提是這種物質(zhì)會在體內(nèi)發(fā)生化學反應(yīng)。比方說,所謂過敏,其實是我們體內(nèi)的免疫蛋白和這種過敏物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng),誘發(fā)了過度的免疫效應(yīng)。
對于塑料,想想看,連各種微生物都不能將它們代謝,說明生命體中可以和這些東西產(chǎn)生化學反應(yīng)的物質(zhì)非常罕見,所以它們造成傷害的可能性也就極低了。舉個例子,我們吃簡易早餐的時候,難免會用塑料袋裝食物,真要是一口咬到了塑料袋吃下去,最多也就是原樣排泄出來。除非一整袋都吃下去,最后導致腸梗阻,那就是另外一回事了。
但是,塑料在制成成品時,往往還需要一些添加劑,這些添加劑,可能就有問題了。
我羅列幾個常見的問題,也可以幫助日常生活中進行分辨:
(1)聚氯乙烯(PVC,三角識別數(shù)字3):為什么說聚合物一般不會有問題,這個“一般”主要就是排除聚氯乙烯和下面要說的聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂。PVC在使用條件不當時(例如高溫或者陽光直射),可能發(fā)生分解,由于體系中含有氯,所以產(chǎn)物會比較復雜。因此,PVC現(xiàn)在已經(jīng)不再允許用于食品包裝了,包括聚氯乙烯保鮮膜,也都不允許和熟食直接接觸。
當然,聚氯乙烯本身的隱患其實也很小,被禁更多是因為它是一種需要添加增塑劑(塑化劑)的塑料,全世界超過九成的增塑劑都用在了PVC塑料中。而增塑劑中,又常用鄰苯二甲酸酯類物質(zhì),可能對人體有害(研究結(jié)果不明確)。所以,PVC這個簡寫還是要記住的,用則用矣,但別在廚房系統(tǒng)中用它,比如延長水龍頭的軟管、桌布、杯墊等等,盡量避免為好。
(2)聚碳酸酯(PC,三角識別數(shù)字7):這個塑料在最近十年里非?;?,因為它被歐盟限制了,中國也做了一些跟進。它的問題主要是用了一種叫雙酚A(BPA)的物質(zhì),而BPA是一種環(huán)境雌激素。換言之,它本身不是激素,卻可以在體內(nèi)起到激素的作用。
現(xiàn)在的研究表明,它很可能和性早熟、青少年肥胖等問題相關(guān)。但它又是一種非常優(yōu)秀的透明塑料,特別適合做奶瓶。如果還在挑選奶瓶,建議還是避開為好,要么挑選帶有“BPA free”字樣的,要么直接挑別的塑料,比如PPSU。
(3)環(huán)氧樹脂(EP):這個塑料,生活中其實用在地坪漆上最普遍,而它的問題也是原料中用到了雙酚A,可能有殘留。食品接觸到EP的機會,主要是易拉罐的內(nèi)部涂層,因此易拉罐飲料可能是某些人群體內(nèi)BPA超標的元兇。這個塑料倒也沒必要太過關(guān)注,其他飲食的場景太少見了。
(4)聚苯乙烯(PS,三角識別數(shù)字6):聚苯乙烯分為兩類,一類是透明的聚苯乙烯,飛機上的杯子常用它;還有一類是發(fā)泡聚苯乙烯,桶裝方便面常用它。過去我們比較擔心發(fā)泡聚苯乙烯的危害,主要是因為,發(fā)泡劑可能會有殘留。不過,這個問題現(xiàn)階段的技術(shù)已經(jīng)能很好地克服了。
(5)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET,三角識別數(shù)字1):礦泉水瓶常用,基本沒有什么危害可言,但是不建議喝酸性很強的飲料。這是因為,某些PET制造工藝還會沿用傳統(tǒng)的銻催化劑。銻這個元素很出名,因為它的元素符號是Sb,攝入過多也有一定危害,而酸性飲料更容易從飲料瓶中萃取出銻元素,所以,應(yīng)該盡量避免PET瓶裝的酸性飲料。
這里,我更推薦玻璃瓶裝的汽水,一般小賣部還都提供回收玻璃瓶的服務(wù),在保證了身體健康的同時,還力所能及進行資源再利用了。順便說一句,PET的回收現(xiàn)在做得還是很不錯的。
(6)聚四氟乙烯(PTFE):商品名特氟龍,不粘鍋的涂層就是它。本身沒什么危害,就算是炒菜200多度的溫度也沒什么危害。它還有個俗名叫塑料王,一般的硝酸、硫酸,哪怕就是王水也奈何它不得,所以它的危害基本上是不存在的。
但是,看過電影《黑水》的話恐怕會對這種塑料有很深的印象,但實際上,《黑水》調(diào)查的是生產(chǎn)環(huán)節(jié),其過程中用到了一種叫全氟辛酸(PFOA)的物質(zhì),這種東西對生物的危害很大。嚴肅來說,因為生產(chǎn)環(huán)節(jié)用了PFOA,想要說PTFE完全安全,誰也不敢打包票,但是就不粘鍋技術(shù)而言,現(xiàn)在也沒特別理想的替代品,PTFE暫時還是最優(yōu)解。
(7)最后要說的是聚乙烯(PE,三角識別數(shù)字2和4)和聚丙烯(PP,三角識別數(shù)字5),作為食品包裝而言,它們都是非常理想的塑料。在生產(chǎn)過程中,它們會用到一些催化劑,涉及到鋁和鈦,實際危害著實有限。2號PE是HDPE,是硬質(zhì)塑料,主要用于洗發(fā)水瓶子這類包裝,一般不接觸食品,助劑也會豐富一些。而4號PE是LDPE,主要就是一次性塑料袋,5號的PP更不用說,很多人都知道它是微波爐專用塑料,所以這兩類塑料的安全性都非常高。不過,說實在的,現(xiàn)在塑料的降解難題,PP和PE也屬于最麻煩的幾種。
關(guān)于塑料的危害問題,盡管研究進度還只是初級階段,但是能說的還有很多。如果一定要簡單地給出結(jié)論,我想說的是,一方面,我們不要因為塑料可能造成的健康問題感到恐慌,媒體上宣傳的大多數(shù)隱患都夸大了;但是另一方面,我們也不能小視塑料問題對于環(huán)境的破壞作用,它絕非只是我們現(xiàn)在看到的表象。
一言以蔽之,塑料帶來的真正危害,其尺度是以百年、千年乃至萬年來計,我們目前能夠看到或者預測的結(jié)果都很有限,但愿我們這代人能夠建立起可靠的模型,更有效地指導塑料的生產(chǎn)、應(yīng)用和回收過程。
出品:中國科普博覽x知乎
作者:孫亞飛(知乎化學優(yōu)秀答主)
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