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塑料奶瓶会在沏奶时释放数百万微塑料颗粒

2020-10-21 11:06
学术头条
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当前,塑料以其低成本、可塑性高、耐用性强等优点,被广泛应用于工业生产和日常生活中,为人类生活带来诸多便捷。值得关注的是,由于塑料制品具有生物降解难的特点,因此在使用过程中,它会分解成微小的颗粒流入海洋、土壤,甚至是进入食物链。

早在 2018 年,来自奥地利维也纳大学的一则报告指出,在人类的粪便样品中首次检测出了微塑料,消息一出随即引发人们的广泛关注。

10 月 19 日,《自然-食品》(Nature Food)期刊上发表的一项最新研究表明,在配置奶粉的过程中,被认为十分安全的婴儿奶瓶也会释放出大量风险未知的微塑料颗粒(MPs)。

该研究还发现,奶瓶中的温度与微塑料的释放量之间紧密相关。奶瓶中装好配制好的奶粉或灭菌的热水,在温度升高时,奶瓶释放出的微塑料颗粒会大大增加。

这一发现,进一步强调了研究微塑料对人类健康影响的必要性。

奶瓶也不再安全?

婴儿奶瓶作为一个宝宝们每天必备的餐具,其安全性直接关系婴儿的身体健康。而目前市场上畅销的婴儿奶瓶,塑料制品不在少数,这些奶瓶在使用过程中,会释放多少微塑料颗粒?这些微塑料会不会随液体进入宝宝身体?如果进入身体,会对宝宝当前和今后产生多大的风险?
这个问题尽管还属于未知数,但针对此类问题展开相关研究显得至关重要。

自上世纪五十年代以来,全球塑料产量逐年递增。据统计,1950 年至 2017 年就有 5300 吨塑料被丢弃在垃圾场或自然环境中,海洋中积累了大量的塑料,对生态环境造成了严重的污染。

越来越多的证据表明,在大型塑料制品的化学和物理降解过程中,会释放出微型和纳米级别的塑料颗粒,最终流向我们的食物和水源中。一些研究表明,微型和纳米级塑料可能通过食物链从海洋转移到人类,但人们对于日常使用中塑料制品直接释放的微塑料知之甚少。

聚丙烯(PP)是目前世界上最常用于制造食品制备和存储所需的相关器皿的一种塑料,常用于制造饭盒、水壶和婴儿奶瓶(IFBs)等日常用品,尽管聚丙烯被广泛应用,然而人们对这类容器的微塑料释放量知之甚少,直到现在这一问题才引起重视。

为此,来自爱尔兰先进材料和生物工程研究中心(AMBER)、都柏林三一大学(Trinity College Dublin)的研究人员,针对使用塑料婴儿奶瓶的过程中如何最大限度地降低微塑料颗粒的释放问题进行了研究,并提出了一套有关婴儿奶粉配制的相关建议。

研究发现,婴儿可能接触到的微塑料水平比之前认为的要高,因此需要更进一步地研究日常生活中与饮食直接相关的的塑料是如何释放微塑料的。
同期配发的评论文章也认为,该研究所揭示的微塑料接触量的规模似乎令人震惊,但微塑料对婴儿健康的影响还需要进一步调查,因为微塑料和纳米塑料对人类健康的影响仍然知之甚少。
水温越高,奶瓶释放的微塑料越多

为了探究婴儿塑料奶瓶中微塑料的释放问题,该研究小组参照婴儿配方奶粉配制过程中所涉及的清洁、灭菌、和混合技术等国际准则,选取全球婴儿奶瓶市场中占比达 68.8%的 10 款具有代表性的奶瓶作为研究对象,制定了一项可以量化奶瓶中释放的聚乙烯微塑料颗粒的方案。
接下来,研究人员分析了温度对聚乙烯微塑料颗粒释放的影响,这一过程中呈现出一个明显的趋势:瓶内液体的温度越高,释放的微塑料越多。

研究发现,聚乙烯材质的婴儿奶瓶每升可释放多达 1600 万个微塑料颗粒和数万亿个较小的纳米级塑料颗粒。

按照既定的标准方案,经过灭菌并暴露在 70℃ 的水中,聚乙烯材质的婴儿奶瓶释放的微塑料颗粒多达 1620万个/升;当水温升高到 95℃ 时,每升可释放出多达 5500 万个聚乙烯微塑料颗粒;在完全符合国际灭菌或奶粉配制标准的条件下,当这种奶瓶中盛有 25℃ 的水时,每升可产生 60 个万聚乙烯微塑料颗粒。

研究发现,在水壶、饭盒之类的其它聚丙烯塑料器皿中,微塑料颗粒的释放量与聚乙烯婴儿奶瓶中的微塑料释放量呈现相似水平。
婴儿日均暴露于百万粒微塑料

鉴于聚乙烯婴儿奶瓶的广泛使用,以及日常使用中所释放的微塑料颗粒的数量,该研究小组意识到婴儿接触微塑料的可能性已成为一个全球性问题。

研究人员综合利用聚乙烯婴儿奶瓶的微塑料颗粒释放率、每种聚乙烯婴儿奶瓶的市场份额、婴儿每天的吸奶量和母乳喂养率,估算了 48 个国家和地区的 12 个月大婴儿接触微塑料的情况。

聚丙烯婴儿奶瓶的全球市场份额

研究发现,根据现行的婴儿奶瓶灭菌和奶粉配制标准,如果在婴儿出生后的头 12 个月里,使用以聚丙烯材质的奶瓶喂养孩子,总体上婴儿人均日消耗聚乙烯微塑料颗粒的数量达 158 万粒。

他们还发现,不同地区的接触模式各不相同:非洲和亚洲婴儿的潜在接触量最低,而大洋洲、北美洲和欧洲的婴儿的潜在接触量最高,分别相当于每天 210 万、228 万和 261 万个颗粒。

如何减少宝宝微塑料摄入量?

鉴于全球各地的家长对于聚乙烯婴儿奶瓶的偏爱,减少婴儿配方奶粉中意外产生的微塑料和纳米塑料显得尤为重要。基于这一研究成果,研究人员设计并测试了一系列有关婴儿配方奶粉配制的建议,这将有助于最大限度地减少微塑料的产生。

研究人员发现,通过修改奶瓶灭菌和奶粉配制程序,可以显著降低聚乙烯婴儿奶瓶中的微塑料释放量。以下是研究人员提出的具体建议。

奶瓶灭菌程序:

使用玻璃或不锈钢材质的水壶、炊具等器皿,将为奶瓶灭菌的水烧开;待到灭菌水冷却至室温后,再用它冲洗奶瓶至少 3 次。

沏奶程序:

使用玻璃或不锈钢材质的水壶、炊具准备热水;使用至少 70℃ 的水在非塑料容器中配制婴儿配方奶粉,待冷却至室温后,将配制好的配方奶粉倒入婴儿的塑料奶瓶中。

注意事项:

不要将配制好的奶粉,放在塑料容器中重新加热,同时避免使用微波炉加热;在任何时候都请勿大力摇晃瓶中的水或奶粉;请勿使用超声波清洗法清洗塑料奶瓶。

应对风险未知,亟需提出技术解决方案

此外,研究人员还指出,考虑到人们日常使用的食品制备和食品存储器皿普遍是塑料制品,并且该研究还对水壶、饭盒等生活用具进行了研究,结果发现每一种聚乙烯产品都释放出类似水平的微塑料颗粒。因此,目前迫切需要提出一种解决这一问题的技术解决方案。

论文通讯作者之一 John Boland 教授说:“当我们在实验室里看到这些结果时,就立即认识到它们可能产生的潜在影响。我们最不希望做的就是去过度警告父母,尤其是在我们还没有足够的信息,来解释微塑料对婴儿健康造成的潜在后果。”

“然而,对于塑料婴儿奶瓶的使用,我们呼吁政策制定者重新评估现行的配方奶粉配制指南。至关重要的是,我们发现,通过改变有关灭菌和配方奶配置流程的做法,可以降低摄入微塑料的风险。”John Boland 教授补充道。

研究人员指出,我们必须接受塑料在现代生活中无处不在的事实,它们在日常使用中会释放出微塑料和纳米级塑料。尽管我们还不知道这些微小的塑料颗粒对人类健康的危害,但我们可以采取一些行动、研究一些技术解决方案以及相关策略,以减轻微塑料的释放。

尽管这项研究指出了塑料产品是微塑料的直接来源,但从环境和我们的供水中清除微塑料仍然是未来面临的关键挑战。

研究人员表示,他们研究团队将在众多不同的环境中,研究食品制备过程中微塑料和纳米塑料释放的具体过程。研究人员希望开发适当的技术来防止塑料降解,并开发出有效的过滤技术,大规模地应用于水处理和本地分配、使用过程中,将微塑料和纳米塑料从我们的环境中大规模地清除。

论文通讯作者之一、都柏林圣三一学院的 Liwen Xiao 教授说:“以前的研究主要聚焦于环境中的塑料降解产生的微塑料和纳米级塑料颗粒,这些微塑料从海洋和土壤中转移到食物链。”

“我们的研究表明,日常使用的塑料制品是微塑料释放的重要来源,这意味着接触微塑料的途径远比我们此前的认识更接近我们。我们亟需评估微塑料对人类健康存在的潜在风险,了解微塑料的流向和其在人体内的运输路径将是未来研究的一个重要重点。确定微塑料对我们健康所产生的潜在后果,对于微塑料污染的治理至关重要。”
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