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《微塑料的来源、分析及健康危害》—— 宋茂勇研究员应邀为我校环境健康研究院师生做学术报告

发布日期:2025-04-29

2025年4月29日,北疆环境健康大讲堂第五十二期学术报告会在线上成功举办。本次报告我们邀请到了中国科学院生态环境研究中心宋茂勇研究员为我们带来了题为《微塑料的来源、分析及健康危害》的精彩报告。报告由要茂盛教授主持,研究院师生通过腾讯会议参与。

宋茂勇研究员在报告中深入剖析了微塑料的来源、暴露分析及其毒性效应,为我们揭示了这一全球性环境问题的严峻挑战与研究进展。他指出,微塑料(小于5毫米的塑料碎片或颗粒)源于塑料制品的广泛使用。据经济合作与发展组织预测,到2060年,全球塑料产量将达到12亿吨。然而,由于管理和循环利用的不足,大量塑料进入环境,形成“白色污染”。目前,仅有约9%的塑料被回收,19%被焚烧,50%进入填埋场,22%散落于环境中。到2050年,预计将有120亿吨塑料累积在填埋场或自然环境中。此外,微塑料在自然界中降解极为缓慢。例如,PET材质的饮料瓶在自然环境中降解可能超过500年。海洋、土壤、深海甚至珠峰都检测到微塑料的存在,凸显其无处不在的特性。物理、化学和生物作用(如海浪剪切、紫外线照射、微生物降解)共同导致塑料碎片化,形成微塑料。

宋茂勇研究员团队聚焦微塑料健康效应研究,他们发现,微塑料可通过饮食、饮水及呼吸途径侵入人体的扩散机制,并在血液、母乳、胎盘等多组织样本中检测到微塑料残留。研究证实其毒性效应可能引发免疫毒性、生殖毒性及内分泌干扰。临床证据显示,动脉斑块内微塑料的存在或与动脉硬化进程相关。此外,团队通过动物实验发现,口服暴露的微塑料主要富集于肠道与肝脏,其中胆囊组织呈现三个阶段性浓度峰值,提示肝肠胆循环可能加剧其生物蓄积效应。单细胞测序技术进一步阐明,微塑料暴露可激活胆囊促纤维化通路,该发现在人体胆汁样本中得到生物学验证。值得注意的是,呼吸暴露模式可触发系统性免疫炎症级联反应,而口腔清洁过程中产生的微塑料在牙龈创面滞留,可能通过机械刺激与化学释放双重作用干扰组织修复进程。

为揭示微塑料的毒性机制,宋茂勇研究员团队开发了一系列创新分析技术。设计了集成化的前处理装置,通过优化悬浮分离和消解工艺,将回收率从20%提升至更高水平,显著提高了复杂生物样本中微塑料的提取效率。此外,团队开发了可用于不同复杂生物基质中微塑料的前处理方法和分析方法,可同时测定微塑料的颗粒数、粒径和质量浓度,并结合AI算法提升测量准确性。在单细胞水平研究方面,团队利用动态成像技术,成功追踪微塑料跨越细胞核膜及细胞间传递的过程,阐明其潜在的生物屏障迁移机制。这些技术突破为微塑料的精准识别、定量和动态追踪提供了重要工具。

宋研究员强调,微塑料研究的挑战在于其形态多样、暴露浓度不明及毒性机制不清。微塑料研究仍需要跨学科合作与技术创新