食品中微塑料污染現(xiàn)狀及防治對策

孫逸洲

摘要：近年來，我國的綜合國力的發(fā)展迅速，塑料制品的數(shù)量急劇增加，預(yù)計(jì)到2060年全球的塑料廢物將達(dá)2.7億t。塑料廢物在自然界中經(jīng)風(fēng)化、光照等過程最終分解為塑料碎片，造成微塑料（Microplastics，MPs）污染。微塑料是指直徑為1μm～5mm、既不溶于水也不可生物降解的合成聚合物，其化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，半衰期長達(dá)數(shù)百年之久，可對環(huán)境造成持久性污染。作為一種獨(dú)立的新型污染物，MPs不同于普通的固體塑料廢物，其體積微小，具有極強(qiáng)遷移性，可隨著水循環(huán)、大氣循環(huán)在全球范圍內(nèi)傳播，也可以被自然界中的生物體攝入累積，最終通過食物鏈進(jìn)入人類的日常食品中。MPs可以對生物體誘發(fā)細(xì)胞毒性和氧化應(yīng)激反應(yīng)，造成健康隱患。近年來，MPs在牛奶、食鹽、海鮮等食品中被檢出引起了各國對食品中MPs污染的關(guān)注。目前，中國對于食品中MPs污染的專門防治仍處于空白狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：食品;微塑料污染現(xiàn)狀;防治對策

引言

已有大量研究報(bào)道，微塑料在食品（海產(chǎn)品、食鹽、飲用水等）中被檢出，且可通過食物鏈到達(dá)人體多個(gè)器官，繼而引發(fā)累積毒性和聯(lián)合毒性。食品中微塑料污染可能來源于原材料及包裝材料污染?，F(xiàn)代加工食品普遍使用塑料包裝，Hernandez等發(fā)現(xiàn)當(dāng)飲用塑料材質(zhì)的袋泡茶時(shí)，潛在攝入的微塑料水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他食品。Koelmans等推測在飲用水的取樣、凈化、運(yùn)輸過程中所使用的塑料設(shè)備的磨損可能是水樣中檢測到微塑料顆粒的原因，這些研究均提示了包裝材料對食品微塑料暴露風(fēng)險(xiǎn)的影響。準(zhǔn)確檢測微塑料是開展其環(huán)境行為研究的關(guān)鍵，而樣品消解又是檢測的首要環(huán)節(jié)。方便面是全球普及、流行的一種食品，但是關(guān)于該類加工食品中的微塑料的研究卻少有報(bào)道。本文選用當(dāng)前對環(huán)境樣品預(yù)處理中常見消解方法分別對方便面面的內(nèi)容物進(jìn)行消解，通過消化率、膜堵塞率、回收率及對塑料的影響等方面開展消解效果評價(jià)，以期找到適宜消解方便面內(nèi)各種物質(zhì)的消解方式，為食品微塑料分析標(biāo)準(zhǔn)化方法的建立提供參考。

1食品中微塑料對人體的危害

目前，人類接觸MPs的渠道包括3種：呼吸攝入、皮膚接觸、口腔攝入。據(jù)估計(jì)，每人每年通過食品攝入的MPs可達(dá)3.9～5.2萬個(gè)。受到尺寸、形態(tài)、表面性質(zhì)等因素的影響，MPs被攝入生物體后的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)情況略有不同。尺寸>150μm的MPs易在腸道中積累，但無法透過腸道滲入其他器官，可隨排泄物排出體外;尺寸<150μm的MPs可穿過哺乳動物的腸道屏障進(jìn)入淋巴系統(tǒng);尺寸更小的MPs（≤20μm）可深入細(xì)胞組織，造成細(xì)胞層面上的毒性效應(yīng)。此外，MPs固有的物理性質(zhì)還可以誘導(dǎo)腸梗阻造成組織擦傷，導(dǎo)致腸道免疫系統(tǒng)紊亂產(chǎn)生局部炎癥。為提升性能，塑料制品在生產(chǎn)過程中被摻入各種有毒添加劑。同時(shí)，MPs的疏水性和高表面積使其能夠吸附積累持久性污染物，形成毒性集合體，造成“特洛伊木馬”效應(yīng)。不論是添加在塑料中的化學(xué)物質(zhì)還是吸附在MPs表面的持久性污染物，都會隨著MPs進(jìn)入人體發(fā)生釋放，造成二次傷害。根據(jù)添加劑和污染物的種類不同，將其健康威脅列于表2。總體而言，MPs對人體健康造成危害的途徑可分為兩類：①M(fèi)Ps本身對人體造成的危害;②通過附著多種毒害物質(zhì)，產(chǎn)生復(fù)合毒性效應(yīng)危害人體健康。但MPs具有惰性，對人體的急性損傷只有在攝入超高劑量時(shí)（超載情況）才會發(fā)生，所以上述“危害”主要是指持續(xù)攝入MPs所造成的“長期危害”。目前，難以確定精確的量化標(biāo)準(zhǔn)或明確的劑量—反應(yīng)關(guān)系來表明MPs對人體的危害，仍需深入探究和相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評估工作。

2加工助劑

加工助劑常用于塑料成型的改善，是一種常見的食品工業(yè)添加劑，當(dāng)食品用塑料產(chǎn)品中加入此類添加劑以后，就會逐漸向食品中溶入，對人體健康產(chǎn)生較大的威脅和危害。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的加工助劑中均含有鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)，其屬于增塑劑、軟化劑，多見于游離態(tài)，與塑料基體之間無共價(jià)鍵;如果加入PAEs以后的PVC塑料直接用于食品包裝，尤其是油脂、水等液體，就會出現(xiàn)溶出問題;該類物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與性激素相似，化學(xué)功能上來看類似于雌激素以及抗雄性激素，人們長期食用此類物質(zhì)包裝的食品，可能會導(dǎo)致生殖系統(tǒng)疾病，甚至?xí)l(fā)基因突變，使人罹患癌癥。

穩(wěn)定劑多見于PVC、共聚物等，其中PVC塑料的熱穩(wěn)定性相對較差，如果在低溫條件下與HCL直接接觸，就會急劇降解、老化或者褪色[6]。實(shí)踐中為了有效提高其熱穩(wěn)定性，企業(yè)會添加一些金屬熱穩(wěn)定劑，比如鉛、鋇等硬脂酸鹽，這些物質(zhì)對人體產(chǎn)生的危害非常大。此外，著色劑也是現(xiàn)代塑料工業(yè)中常用的一種顏色改造劑，其可以使塑料制品具有較好的視覺效果。然而，這些著色劑都是經(jīng)過化工手段合成的，其中含有大量的重金屬，長期用于食品包裝就會溶入到食品之中，對人體造成嚴(yán)重的危害，甚至致癌。

在復(fù)合膜生產(chǎn)中，膠粘劑是不可或缺的材料，目前國內(nèi)復(fù)合包裝材料中應(yīng)用最多的就是雙組分聚氨酯膠粘劑，其主要由芳香類異氰酸酯單體構(gòu)成，一旦水解就會產(chǎn)生二氨基甲苯，這是一種致癌物質(zhì)，一旦遷移到被包裝的食品中，就會危及人體健康。對于熒光增白劑（FWA）而言，也是食品塑料包裝產(chǎn)品制造過程中常見的一種材料，其作用在于提高塑料制品的光澤度、白度，對于視覺效果的改善具有顯著的作用。然而，F(xiàn)WA進(jìn)入人體以后，就會與人體蛋白相結(jié)合，難以通過正常的新陳代謝將其排出體外，大量積累就會影響人體免疫系統(tǒng)，不利于傷口的愈合，嚴(yán)重時(shí)可能會誘發(fā)細(xì)胞癌變。

3食品包裝材料的現(xiàn)狀分析

目前用于食品包裝的材料最主要的是紙材質(zhì)和塑料材質(zhì)，除此之外還有金屬材料、玻璃材料、有害材質(zhì)等等。食品包裝中除了塑料包裝，占據(jù)了另外半壁江山的是紙包裝。紙材質(zhì)比塑料材質(zhì)要環(huán)保許多，隨著環(huán)保概念的普及，紙材質(zhì)的包裝越來越多，將逐步超過塑料材質(zhì)的包裝，有望成為全球用量最多的包裝材料。

3.1紙材質(zhì)包裝

紙的原料來源非常廣泛，是由含植物纖維的原材料經(jīng)過制漿、調(diào)制、抄造、加工等工藝流程制成。目前紙材質(zhì)在食品包裝中應(yīng)用的較多，這主要是因?yàn)榧埐馁|(zhì)的成本比較低，可以減少商家的制造成本。紙材質(zhì)還具有很多其他材質(zhì)不具備的優(yōu)點(diǎn)：一是可回收再利用，符合節(jié)能環(huán)保的思想。二是紙材質(zhì)的價(jià)格相比較其他材質(zhì)來說便宜很多，而且在運(yùn)輸過程中十分便捷，可以減少不必要的成本。三是紙材質(zhì)相比較其他材質(zhì)更輕薄，容易成型，可以制成很多不同形狀，用來適用不同產(chǎn)品。最后由于紙有很多纖維，這些纖維的結(jié)構(gòu)又十分特殊，可以用來包裝需要透氣不適合密封的產(chǎn)品。以上就是紙材質(zhì)包裝比較常見的一些優(yōu)點(diǎn)。其中最安全的就是最原始的紙，無毒無害。最早在唐代的時(shí)候已經(jīng)開始用厚紙板去制作簡單的包裝，比較常見的是拿紙包裝藥材。這也說明了紙是最安全的。近年來由于包裝材料引起的白色污染等環(huán)境問題越來越多，很多食物包裝開始舍棄塑料包裝轉(zhuǎn)用紙材質(zhì)包裝。

3.2塑料材質(zhì)包裝

塑料是以高分子樹脂為主要材料，綜合各種添加劑而制成的一種材料。塑料包裝也具有很多優(yōu)點(diǎn)，一是透明度好，可以直接看到內(nèi)裝食品，以方便消費(fèi)者選擇。二是塑料材質(zhì)的加工成本非常低。這是一個(gè)很重要的原因，很多商家就是因?yàn)楸阋瞬乓恢笔褂盟芰喜馁|(zhì)來包裝食品。三是可以和其他新加工技術(shù)迅速結(jié)合，比如能夠與表面處理和涂布結(jié)合，在塑料的表面做設(shè)計(jì)，用來宣傳產(chǎn)品信息以及吸引消費(fèi)者。塑料與其他材質(zhì)相比還具有幾個(gè)特性，比如大部分塑料都是良好絕緣體，耐高溫，質(zhì)量輕且非常堅(jiān)固。由于塑料的這些特性，它的出現(xiàn)改變和調(diào)整了整個(gè)包裝材料的結(jié)構(gòu)和布局，塑料材質(zhì)可以說是除紙材質(zhì)以外發(fā)展最快的材質(zhì)了。

3.3金屬材質(zhì)包裝

食品包裝里的金屬材質(zhì)原料主要為鐵和鋁。金屬與紙、塑料、玻璃等材質(zhì)相比，具有更好的抗沖擊能力和穩(wěn)定性，抗沖擊能力能使包裝不易破碎，穩(wěn)定性則能夠在長時(shí)間里保證產(chǎn)品相對安全。金屬包裝還具有許多顯著的性能和特點(diǎn)：一是具有優(yōu)良的阻隔性能，不僅可以阻隔氣體還可以阻隔光，尤其可以阻隔紫外線，還具有保香功能。二是方便性好，金屬材質(zhì)包裝的食品不易破損，攜帶方便。三是能夠很好的裝飾表面，可以通過設(shè)計(jì)、印刷等制成美觀的商品形象，用來吸引消費(fèi)者，促進(jìn)銷售。近年來新型包裝材質(zhì)不斷出現(xiàn)，不同材質(zhì)之間的競爭也十分激烈，有些金屬材質(zhì)的包裝已經(jīng)被塑料或復(fù)合材料替代。但由于金屬材質(zhì)這些優(yōu)良綜合性能，它仍然能在包裝材質(zhì)中占據(jù)主要地位。

3.4玻璃材質(zhì)包裝

玻璃的原料分為主要原料和輔助原料，主要原料指石英砂、白云石等，輔助原料是三氧化銻、螢石等，兩者缺一不可。玻璃材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是，一相比紙材質(zhì)來說，更加透明，方便消費(fèi)者從外面直接看到產(chǎn)品。

結(jié)語

綜上所述，食品用塑料包裝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)管控至關(guān)重要，實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)不斷增大食品安全質(zhì)量檢查力度，加強(qiáng)塑料包裝產(chǎn)品制造企業(yè)監(jiān)督，從生產(chǎn)、流通以及存儲和消費(fèi)等全過程入手，各方形成合力，為我國食品行業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒亞丹，徐擎擎，張哿，等.6種消解方法對熒光測定生物體內(nèi)聚苯乙烯微塑料的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2019，40（1）∶496-503.

[2]呂世偉，周德慶，劉楠，等.響應(yīng)面法優(yōu)化斑馬魚中微塑料分離、提取的工藝[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2021，42（2）∶87-95.