一文讀懂微塑料：風險、檢測、防范

一、認識什么是微塑料

微塑料(microplastic)這個術語是英國海洋生態學家Richard Thompson 于2004年提出的。最初，它被用來泛指直徑小于5mm的塑料顆粒或碎片。隨著人們對微小塑料顆粒研究的不斷深入，如今“微塑料”已特指直徑在5 mm-0.001 mm之間的塑料顆粒；而直徑小于0.001 mm的塑料顆粒，則被稱為納米塑料（nanoplastic）。

微塑料，顧名思義，與塑料有密不可分的關系。塑料是一類以樹脂為主要成分的高分子聚合物，具有優良的物理和化學性能。它的種類繁多、應用廣泛，使用場景已經遍及人類生活的方方面面。據統計，2023年全球塑料產量已經超過4億噸[1]。

微塑料的來源主要有兩類：1.專門制造出來的，添加在牙膏、抗菌香皂、化妝品等個人護理用品或者如油漆涂料等工業產品中，用以提高產品性能；2. 由大塊的塑料在自然環境當中降解形成。

圖1. 裝滿微塑料的試管

二、微塑料對生態環境和人體健康的影響

據估計，每年大約有一千萬到四千萬噸的微塑料被排放到環境中[2]。空氣中漂浮的微塑料會隨風或者降雨到達山川、森林和城市；陸地上的微塑料會被沖入河流和海洋。因此微塑料的早期研究主要集中在環境領域。研究結果表明，微塑料已經在全球范圍內造成生態環境污染，即使是人跡罕至的地方也不能幸免，如Napper等人在珠穆朗瑪峰的積雪和溪水中發現了微塑料[3]；Woodall 等人在來自大西洋、地中海和印度洋水下1000~3500米處的深海沉積物中檢測到微塑料[4]。

2.堆滿塑料垃圾的海洋圖

環境中廣泛分布的微塑料，會通過空氣、飲用水或食品等渠道，在不被注意的情況下悄然進入人體，從而對人體健康產生影響。大約10年前，科研人員開始關注人體內微塑料的情況及其對人類健康的影響。2022年，荷蘭科學家在人類血液中首次檢測到微塑料[5]。此后，隨著研究的深入，人類的大腦、肝臟、腎臟等器官中均被檢出微塑料[6]。

微塑料對人體健康的潛在影響包括[7][8]：

1. 微塑料在人體當中可能會造成細胞傷害，導致衰老，引發組織炎癥，影響體內微生態平衡；

2. 微塑料在生產過程中添加的各種有害化學品，如塑化劑等，會干擾人體內分泌系統；

3. 微塑料本身可以富集各種有機污染物，并在食物鏈的傳遞過程中形成生物毒性累積，從而影響人體健康。

世界衛生組織、歐盟主要國家和美國較早之前已經關注到微塑料可能的危害，并陸續開展了海洋水體中和食品中微塑料的研究和相關評估。一些國家還頒布了法令，明確禁止在部分居民消費品、化妝品中添加微塑料。但是作為一種新興污染物，之前對微塑料的關注還是局限在科研領域和部分產品生產端的監管，微塑料及其危害還在大多數公眾視線之外。

2024年3月，醫學領域的權威雜志《新英格蘭醫學期刊》上發表的一篇文章稱，在心臟病人的粥樣斑塊當中明確檢測到了微塑料顆粒[9]。這次發現具有里程牌意義，因為它首次證明微塑料顆粒與人類心血管疾病之間可能存在關聯。這項研究成果也促進了學術界開展更多微塑料與人體健康之間關系的研究，出現了越來越多的相關研究報告。

圖3. 電子顯微鏡下心臟病人的粥樣斑塊中明確檢測到微塑料顆粒[9]

三、檢測我們身邊的微塑料

為了親自驗證微塑料是否已經影響和滲透到我們的日常生活中，筆者瞄準飲品消費量比較大的高中生群體，制作了“你最喜愛的飲料”調查問卷，從回收的109個問卷中篩選出六種飲用頻率最高的塑料瓶裝飲料。為了比較不同飲料包裝材質對微塑料含量的影響，又額外增加了一種玻璃瓶裝飲料、一種易拉罐包裝飲料和一種軟包裝飲料。隨后對這九種飲料當中可能含有的11種微塑料成分進行了定性定量分析。具體采用的分析檢測方法簡述如下。

微塑料的檢測主要依靠化學分析測試儀器。其中直徑在0.01 mm-5 mm的微塑料顆粒可以使用光譜類設備進行檢測，包括顯微紅外光譜儀、激光紅外成像儀和顯微拉曼光譜儀。這些設備可以識別微塑料聚合物種類、對微塑料顆粒計數以及表征顆粒粒徑等，但是無法進行定量分析，也無法檢測納米級微塑料顆粒。而納米級微塑料由于體積小，更容易進入生物體血液，甚至細胞中，從而對生物體造成更直接和關鍵的影響，因此是目前研究的重點。目前熱裂解-氣相色譜-質譜聯用儀(Pyrolysis-Gas Chromatography-Mass Spectrometry, Py-GC-MS)是使用最為廣泛的定性定量檢測納米級微塑料顆粒的設備。美國材料與試驗協會（American Society for Testing and Materials, ASTM）在2024年發布的D-8401方法就是采用了Py-GC-MS對水體中的12種微塑料進行檢測[10]。

Py-GC-MS的裂解器在600 oC的高溫下將高分子微塑料顆粒裂解成小分子單體化合物，不同類型微塑料顆粒產生的小分子化合物是不同的，這些化合物通過氣相色譜的分離后進行質譜檢測，就可以對樣品中的微塑料顆粒進行定性定量分析。

筆者利用上述分析方法檢測得到的結果表明：

1. 九種飲料中均檢出微塑料，其中玻璃瓶裝飲品只檢測到一種微塑料，其余包裝材質均檢測到兩種或以上微塑料，最多的含有五種微塑料。

2. 所有九種飲料當中均檢出了聚乙烯，含量從最低0.24 μg/L到最高10.14 μg/L。考慮到幾乎所有的塑料瓶都是由聚乙烯制成的，而復合膜材質的軟包裝其內層也多為聚乙烯，因此這個檢測結果符合預期。

3. 除玻璃瓶裝飲料，在剩余八種飲料當中均檢出了聚氯乙烯，含量從最低0.12 μg/L到3.23 μg/L。

4. 同一種碳酸飲料，用易拉罐盛裝的其聚乙烯含量只有用塑料瓶盛裝的六分之一，表明包裝材質對微塑料含量有明顯影響。

5. 只在一款茶飲料當中檢測出尼龍66這一工業領域或紡織品行業常用塑料，其更可能是其它源頭引入，而不是來自塑料瓶本身。

四、從我做起降低微塑料的危害

目前微塑料的研究重點已經集中在與人體健康相關的領域。進入人體的微塑料大部分都會被排出體外，只有少量納米微塑料有可能滲入到人體器官組織中。但是，目前的研究結果只能顯示微塑料與人類疾病之間存在聯系，并不能證明微塑料會直接導致人類罹患疾病。要徹底厘清二者之間的關系，仍有待未來更深入、更長期的科學研究。

治標更要治本，對個人而言，要降低或者消除微塑料的危害，關鍵在于減少對塑料的使用和接觸。個人在日常生活中可以采取的行動包括：

1. 從源頭減少使用塑料用品，阻斷日常接觸。例如：多使用可生物降解包裝材料；購物使用布袋而不是一次性塑料袋； 少使用含有微珠成分的個人護理用品（如成分中有聚乙烯、聚丙烯等成分的牙膏、護膚品等）。

2. 優化飲食習慣。例如：少喝長期存放的塑料瓶裝飲品；減少外賣和速食的次數，從而降低其塑料包裝中釋放微塑料的攝入；少使用一次性塑料吸管，改用紙質吸管；使用玻璃、陶瓷或者不銹鋼材質的水杯，代替塑料水杯。

3. 重視垃圾分類和回收，不隨意丟棄塑料垃圾，合理分類回收塑料廢棄物，減少其對生態環境的污染。

圖4. 從我做起合理分類回收塑料廢棄物圖

最后用一幅發表于《科學》雜志的圖片來總結本文：過去二十多年來的研究，已清晰揭示了微塑料的多

種來源、廣泛的環境分布、生物可利用性及潛在影響。這些研究證據促使政府出臺相關政策，再加上公眾的關注與重視，在全球范圍內已開始推動防止和降低微塑料污染的相關行動。

5. 微塑料污染：來源、影響與行動 [2]

參考文獻：

[1] 2023年聯合國環境規劃署報告《切斷根源：全世界如何終結塑料污染，創造循環經濟》

[2] R. C. Thompson, et al., Twenty years of microplastic pollution research—what have we learned? Science 386, eadl2746 (2024)

[3] I. E. Napper, et al., Reaching new heights in plastic pollution—Preliminary findings of microplastics on Mount Everest. One Earth 3, 621–630 (2020)

[4 ] L. C. Woodall, et al., The deep sea is a major sink for microplastic debris. Royal Society Open Science 1, 140317 (2014)

[5] H. A. Leslie, et al., Discovery and quantification of plastic particle pollution in human blood. Environment International 163,107199 (2022)

[6] A. J. Nihart, et al., Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains. Nature Medicine 31,1114-1119 (2025)

[7] H. Moon et al., Microplastic exposure linked to accelerated aging and impaired adipogenesis in fat cells. Scientific Reports 14, 23920 (2024)

[8] J. Cheng, et al., Potentially harmful effects of micro-/nanoplastics on humans as well as protective actions of dietary natural products. Trends in Food Science & Technology 156, 104841 (2025)

[9] R. Marfella, et al., Microplastics and Nanoplastics in Atheromas and ardiovascular Events. The New England Journal of Medicine 390, 900-910 (2024)

[10] ASTM D8401-24 Standard Test Method for identificaiton of Polymer Type and Quantity of Microplastic Particles and Fibers in Waters with High to Low Suspended Solids Using Pyrolysis-Gas Chromatography/Mass Spectrometry

作者：曹峻齊 審核：徐章潤