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综述:微塑料和纳米塑料在食物网中的分布:保障人类健康的挑战与缓解策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月17日 来源:Process Safety and Environmental Protection 6.9
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这篇综述系统阐述了微塑料(MPs, <5 mm)和纳米塑料(NPs, <100 nm)在食物网中的迁移规律及其健康风险,重点分析了水生/陆生食物链的生物累积与生物放大效应,提出了包括先进过滤技术、可降解材料替代等跨学科缓解策略,为制定MPs/NPs管控政策提供了科学依据。
Abstract
微塑料(MPs, 粒径<5 mm)和更小的纳米塑料(NPs, 粒径<100 nm)作为全球性污染物,通过塑料废弃物分解和工业排放进入环境。这些合成聚合物碎片已广泛渗透到水生和陆地食物链,通过海鲜、农作物等饮食途径威胁人类健康。研究表明MPs/NPs可引发氧化应激、炎症反应和细胞损伤,并与内分泌紊乱、癌症风险存在潜在关联。
Introduction
过去几十年塑料制品的滥用导致MPs/NPs在生态系统中普遍存在。海洋环境中,MPs被浮游生物和鱼类摄食后沿食物链传递;陆生系统中则通过土壤污染进入农作物。尤其NPs因粒径极小可穿透生物屏障,其与污染物的协同效应可能放大健康风险。当前亟需建立标准化的检测方法和暴露评估体系。
Environmental sources of MP/NPs
化妆品微珠、洗涤剂添加剂等初级微塑料,与塑料降解产生的次级微塑料构成主要来源。污水处理厂排放、农用塑料膜风化等途径使这些颗粒进入水循环系统,大气沉降则导致远程传输。值得注意的是,合成纺织品洗涤每年释放约50万吨微纤维。
Methods to detect MP/NPs
拉曼光谱、热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)是当前主流检测技术,但NPs的鉴定仍面临挑战。新型纳米粒子追踪分析(NTA)和流式细胞术正在发展中,需建立统一的采样和前处理标准。
MP/NP pathways in the food web
海洋食物链中,MPs从浮游生物向鱼类、贝类逐级富集,牡蛎组织内曾检出高达7.2颗粒/克。陆生系统中,小麦根系可吸收50nm聚苯乙烯颗粒并转运至茎叶。人类通过每日饮食可能摄入数百个塑料颗粒。
Human exposure and health risks
动物实验显示,MPs/NPs可诱导肠道菌群失调和肠屏障损伤,100nm颗粒能穿越血脑屏障。人群研究关联塑料暴露与炎症性肠病(IBD)发病率上升。特别值得关注的是,NPs表面吸附的双酚A等内分泌干扰物可能协同引发激素紊乱。
Mitigation strategies
三级污水处理结合膜过滤可去除90%以上MPs,生物可降解聚乳酸(PLA)替代传统塑料展现潜力。欧盟已禁止故意添加微塑料的化妆品,我国正在完善食品中塑料限值标准。个人层面建议减少塑料包装食品摄入。
Research gaps
慢性低剂量暴露的毒理学数据缺乏,塑料颗粒与抗生素耐药基因(ARGs)的相互作用机制尚不明确。需要开发体内示踪技术以阐明NPs的器官分布规律。
Conclusions
MPs/NPs污染已成为全球性健康威胁,需要环境科学、毒理学与食品安全的跨学科合作。建立从源头控制到末端治理的全链条防控体系,是保障食品安全和人类健康的关键。
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