口罩与手套：疫情废弃物对海洋生物的隐性影响及分子机制研究

疫情期间个人防护装备（PPE）污染问题日益严峻，意大利研究团队通过多学科方法揭示了废弃口罩和手套在海水中的降解特性及其生态风险。研究发现，聚丙烯（PP）和丁腈橡胶（NBR）材质的PPE会释放塑料添加剂，导致总有机碳（TOC）浓度随时间显著升高（FFP2口罩7天释放40.0 mg/L），并通过急性毒性实验证实其对卤虫（Artemia franciscana）幼体的致死效应（死亡率达70%）。分子层面首次发现hsp26、COXIII等防御相关基因的差异表达，为评估PPE污染对海洋食物链的长期影响提供了关键证据。该研究发表于《Journal of Hazardous Materials》，为制定可持续PPE管理策略奠定科学基础。

　　

新冠疫情让口罩、手套等个人防护装备（PPE）成为生活必需品，但随之而来的环境问题却鲜少被关注。据估算，全球每月消耗的口罩曾高达129亿只，这些主要由聚丙烯（PP）和丁腈橡胶（NBR）制成的物品，最终可能通过不当处置进入海洋。更令人担忧的是，PPE中含有的塑化剂、润滑剂等新兴污染物（CECs），在海洋环境中长期积累后会产生怎样的生态影响？这个问题至今缺乏系统研究。

意大利研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的最新研究，首次通过多维度分析揭示了PPE废弃物对海洋生态的潜在威胁。研究人员选取市售的FFP2口罩、外科口罩和防护手套，模拟其在海水中的降解过程，结合先进的光谱技术和生物毒性测试，全面评估了这些材料的环境行为及其对关键海洋生物的影响。

研究采用三大关键技术：通过拉曼光谱（Raman spectroscopy）鉴定PPE材料成分及降解产物的化学特征；利用总有机碳分析仪（TOC analyzer）定量监测不同浸泡时间（1/3/7天）和温度（室温/50°C）下的污染物释放量；选用海洋模式生物卤虫（Artemia franciscana）的四个发育阶段（无节幼体、后无节幼体、幼体和成体）进行急性毒性实验，并结合实时定量PCR（qPCR）分析hsp26、COXIII等7种防御相关基因的表达变化。

拉曼光谱揭示PPE成分特征
通过特征峰分析确认，口罩的主要成分是聚丙烯（PP），在808 cm^?1
和2900 cm^?1
处显示典型甲基振动峰；而手套的丁腈橡胶（NBR）在2238 cm^?1
出现丙烯腈特征峰。值得注意的是，浸泡7天后所有PPE样品均在998 cm^?1
处出现新峰，提示CH₃
基团振动增强，可能是塑料添加剂释放的标志。

有机污染物释放动态
TOC数据呈现明显的时间依赖性：FFP2口罩在7天浸泡后释放的有机碳高达40.0 mg/L（室温），是外科口罩的2.9倍。高温（50°C）加速了NBR手套的降解，其TOC浓度在第7天达41.8 mg/L。这种持续增长的有机负荷可能改变海洋碳循环，并与环境中已有污染物产生协同毒性。

发育阶段特异性毒性
令人震惊的是，口罩浸出液对后无节幼体和幼体的致死率高达70%，而手套浸出液主要影响无节幼体（60%死亡率）。这种差异可能与不同PPE释放的化学组分有关——口罩可能释放更多小分子添加剂，而手套降解产物更易被早期发育阶段吸收。

分子层面的应激响应
基因表达谱显示，口罩浸出液显著上调hsp26（热休克蛋白）和NADH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶）基因，同时抑制COXI（细胞色素氧化酶）表达；手套浸出液则激活了金属蛋白酶ZMP的转录。这些变化表明，PPE污染物可能通过干扰能量代谢（线粒体COX通路）和氧化应激防御系统（HSPs）来破坏生物体内稳态。

这项研究首次系统论证了PPE废弃物对海洋生物的复合威胁：不仅是物理性的微塑料污染，其释放的化学添加剂更能通过干扰关键生理通路导致生物死亡。尤其值得注意的是，不同发育阶段的敏感性差异提示PPE污染可能破坏海洋食物链的稳定性。尽管研究存在未明确具体塑化剂种类的局限，但其建立的TOC-基因表达关联模型为环境风险评估提供了新思路。

从公共卫生视角看，随着全球PPE市场规模预计在2030年达到1407.1亿美元，该研究为制定可降解PPE标准、完善废弃物分类处理政策提供了科学依据。研究者特别呼吁，在应对突发公共卫生事件时，需同步考虑环境承载能力，避免"顾此失彼"的生态悲剧。未来研究可进一步追踪PPE衍生物在食物链中的富集效应，以及其对人类健康的潜在风险。