一种新的空气污染物的出现：可吸入的微塑料作为有害污染物的传播媒介，及其对人类健康的影响

《Environment International》：The dawn of a new air pollutant: inhalable microplastics as emerging vectors of hazardous contaminants and their implications for human health

印度四大城市市场冬季可吸入微塑料（iMPs）浓度研究。Kolkata（14.23μg/m3）和Delhi（14.18μg/m3）因人口密集、合成材料使用及垃圾管理不善成为iMPs污染热点，主要来源于纺织品、包装和轮胎磨损。Py-GC-MS检测到11种聚合物，PET占比最高（43.3%）。iMPs携带DEP（检出率80%）和Pb（超标区域达NAAQS限值2倍），并富集耐药菌（如Paenibacillus sp.携带18种ARG）及致病真菌（Aspergillus fumigatus）。健康风险涵盖癌症（7种化学关联）、呼吸疾病及抗生素耐药传播。研究提出通过限制合成材料使用、优化垃圾处理及推广可降解包装减少污染。

　　这项研究聚焦于一种备受关注的空气微塑料（airborne microplastics, AMPs）的吸入性子集——吸入性微塑料（inhalable microplastics, iMPs），其尺寸小于10微米，这种微塑料在空气中广泛存在且难以察觉，对人类健康构成潜在威胁。研究团队在印度四个主要城市的市场中采集了空气样本，以评估人类呼吸高度（Human Breathing Height, HBH）处iMPs的浓度，并进一步探讨其对健康的影响。通过结合先进的技术手段和数据分析，这项研究首次全面揭示了iMPs在印度城市环境中的分布特征、潜在来源以及它们在人体内的健康风险。

在印度的四个主要城市——德里、加尔各答、孟买和钦奈——的市场中，iMPs的浓度在冬季傍晚达到峰值，其中加尔各答的浓度最高，为14.23微克/立方米，其次是德里（14.18微克/立方米），而沿海城市如孟买和钦奈的iMPs浓度则相对较低，分别为2.65微克/立方米和4微克/立方米。这种差异可能与这些城市更优良的空气流通、较少的冬季以及较低的合成衣物使用有关。通过主成分分析（PCA），研究团队进一步确认了这些浓度变化与气象条件、城市活动及微塑料来源之间的强相关性。

在研究过程中，团队采用了一种称为双射Py-GC-MS（Pyrolysis-Gas Chromatography-Mass Spectrometry）的技术，以准确量化iMPs的种类。该技术通过两个阶段的热解过程，首先去除低沸点化合物，然后分析高沸点成分，从而实现对iMPs的全面检测。结果显示，PET（聚酯）是主要的iMPs类型，其次是PE（聚乙烯）和SBR（丁苯橡胶），这些材料主要来源于纺织品、一次性塑料制品、包装材料、交通工具和鞋类。这种iMPs的组成与城市活动密切相关，例如在纺织品、包装和车辆相关的市场中，iMPs的浓度显著增加。

研究团队还发现，iMPs不仅本身具有健康风险，还可能携带其他污染物，如重金属、持久性有机污染物（POPs）、药品和个人护理产品（PPCPs）以及微生物。这些污染物的协同作用可能加剧健康危害。例如，iMPs可能携带具有抗生素抗性基因（ARGs）和毒力因子基因（VFGs）的细菌，使其具备更强的致病能力。此外，某些微生物，如Aspergillus fumigatus（烟曲霉菌），可能会附着在iMPs表面，并通过空气传播，从而增加人类感染的风险。这些微生物可能在iMPs表面形成微生态，其潜在的健康影响尚未完全明确，但它们的传播能力值得关注。

研究进一步揭示了iMPs与多种疾病之间的潜在联系。通过结合毒理学数据库和化学-疾病关联分析，研究团队发现，iMPs及其携带的污染物可能与癌症、胃肠道疾病、内分泌紊乱、乳腺癌和呼吸系统疾病等有密切关系。例如，某些iMPs可能携带致癌物，如二乙基邻苯二甲酸酯（DEP）和铅（Pb），这些物质在空气中普遍存在，并可能通过呼吸进入人体，引发一系列健康问题。此外，iMPs还可能成为某些病毒（如SARS-CoV-2）的载体，尤其是在人群密集的市场环境中，iMPs可能在空气中传播，从而加剧传染病的扩散。

值得注意的是，iMPs的高比表面积和低密度使其在空气中能够悬浮更长时间，增加了其对人体的暴露风险。在某些城市，如德里和加尔各答，iMPs的浓度与铅的含量密切相关，这可能与这些城市中轮胎磨损、工业活动和焚烧垃圾等行为有关。此外，iMPs还可能携带其他污染物，如重金属、有机污染物和抗生素抗性细菌，这些物质在进入人体后可能引发多重健康问题。

为了更好地理解iMPs的来源和传播路径，研究团队采用了多种方法进行分析。首先，通过空气采样和气象数据的结合，他们确定了iMPs的浓度变化与城市活动、人口密度和气候条件之间的关系。其次，通过高通量测序和生物信息学分析，他们识别了附着在iMPs表面的微生物群落，并评估了其潜在的健康风险。此外，研究还利用了化学数据库，如ChemExpo和CPDat，以识别这些污染物可能的来源，例如消费者产品、工业活动和焚烧废弃物等。

研究还提出了一个计算iMPs每日和终身肺负荷的新方法，这对于评估长期健康风险至关重要。通过将iMPs的浓度与人类的呼吸模式相结合，研究团队得出，印度城市居民的平均iMPs肺负荷约为2.9克/人，这表明iMPs已成为一种重要的空气污染源。此外，研究还强调了iMPs作为微塑料载体的潜力，它们可能携带多种有害物质，如重金属、有机污染物和微生物，从而对人类健康构成多重威胁。

为了应对iMPs带来的健康风险，研究团队提出了多项管理建议。例如，城市应优先使用天然棉基织物和玩具，减少塑料垃圾的产生，并采用可降解包装材料。此外，限制重型车辆在市场高峰时段的运行、改善市场区域的废弃物管理以及增加城市绿化面积，都是有效的措施。这些策略不仅有助于减少iMPs的产生，还能降低其对环境和人类健康的潜在影响。

总的来说，这项研究首次系统地探讨了iMPs在印度城市空气中的分布和健康影响，揭示了其作为污染物载体的潜力，并强调了应对这一问题的紧迫性。随着城市化和塑料使用的增加，iMPs的健康风险可能进一步加剧，因此需要加强监测和管理，以减少其对人类和环境的潜在危害。研究还指出，未来应进一步探索iMPs在人体内的长期影响，以及它们在不同环境条件下的行为特征，从而为制定更有效的防控措施提供科学依据。