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古老的东方神秘良方:多喝热水!最新研究发现:水烧开后过滤再喝可防止84%的纳米/微塑料摄入!

生物谷 生物谷 2024-03-30

在日常生活中,纳米/微塑料颗粒(NMPs)的存在已经成为一个不容忽视的环境问题。NMPs似乎无处不在——水、土壤、空气,甚至是人类心脏、胎盘中。它们不仅对生态系统构成威胁,也可能对我们的健康造成潜在影响。


据估算,我们平均每周摄入大约5gNMPs——相当于一张银行卡。


这个看上去离谱的数据,是世界野生动物基金会进行研究得出的结论,而且人类摄入微塑料的主要来源,竟是喝水——一个普通人每周就能喝进多达1769个NMPs颗粒[1]。


图1:NMPs摄入量,图片来源自[1]


那么,既然自来水会有NMPs,喝瓶装水是否会更健康一点?


美国哥伦比亚大学的研究人员在PNAS上发表研究结果,表明:每瓶1升装的瓶装水中约含有24万个NMPs,可能对饮用者造成严重的健康风险[2]。



惊呆了吧!那么,怎么才能避免摄入NMPs呢?


近日,广州医科大学李战军教授和暨南大学环境学院曾永平教授Environmental Science & Technology Letters杂志发表了研究成果[3],模拟了含有商用荧光PS微球(1和0.1μm)的自来水的沸腾过程,以评估水温、水硬度、NMPs浓度和性质对NMPs与水沉积物共沉淀的影响,最终得出结论:把水烧开,再简单过滤,就可能除去高达84%的纳米/微塑料!


DOI: 10.1021/acs.estlett.4c00081


听起来是不是很不可思议?这种解决方案就像泡一杯茶或咖啡一样简单,真的有根据吗?让我们一起看看。


水煮沸过程中NMPs与水结块共沉淀


在加热过程中,随着温度的升高(25-95℃),水中的NMPs去除效率从最初的2%逐渐增加到28%,在100℃时急剧增加到84%。同时,NMPs浓度从原来的30颗粒/μL降低到4.8颗粒/μL。


研究发现消失的NMPs从水中转移到了水壶上的水垢沉淀(主要成分为碳酸钙)中,不断升高的温度加速了这一过程,使得沉淀中的NMPs浓度增加,在温度达到100℃时沉淀中NMPs浓度最高。以上结果表明煮沸过程中,碳酸钙可以通过与NMPs共沉淀来达到去除水中NMPs的作用。


图2:煮沸过程中NMPs与碳酸钙结合后沉淀,图片来源自[3]


NMPs在沸腾过程中析出的影响因素


不同地区的饮用水硬度差异很大,而研究人员发现NMPs的沉淀效率会随着沸水硬度的增加而增加,当水中碳酸钙浓度为80mg/L、180 mg/L、300mg/L时沸水NMPs去除率为34%、84%和90%。但即使使用软水(碳酸钙浓度<60mg/L),煮沸仍能去除25%以上的NMPs。但碳酸钙含量有限,结合的NMPs有限,因此还存在着其他影响因素。对此,研究人员进一步发现高温还会增加NMPs的碰撞频率和附着,NMPs们可能聚集并增大尺寸,最终在重力影响下出现沉降。


综上所述,煮沸可能是一种既简单又有效的去除NMPs的方法,可以减少全球人口摄入NMPs。


 图3:不同温度下NMPs沉淀的影响因素,图片来源自[3]


饮用开水可减少人体接触NMPs


根据全球不同的水质和用水习惯,研究人员比较了六大洲共67个地区的成人和儿童饮用开水和自来水摄入的NMPs量,发现每天通过开水摄入的NMPs量比通过自来水摄入的微塑料量少2-5倍。此外,研究人员根据研究所得结果提出了建议:在煮沸之后,建议采用过滤装置,用以防止不小心摄入煮沸后的水中保留的NMPs外壳。


图4:人类每天通过饮用水接触NMPs,图片来源自[3]


由于NMPs的发生和水质在全球范围内是不均匀的,因此通过煮沸来减少NMPs的效果可能因地区而异。


尽管如此,研究人员所得实验结果证实了饮用水煮沸后再饮用可以减少人类NMPs暴露是高度可行的,并为进一步开展大样本的调查奠定了基础。


小结


把水烧开后再饮用,可谓是每个中国人早已根深蒂固的习惯。最初可能是为了消毒杀菌,杀灭寄生虫卵,去除重金属等。但随着科技的不断发展,研究的不断深入,发现把水煮沸后再饮用竟然可以减少人体摄入NMPs。


对此,喝开水的综合益处,我们可能还远未完全了解。


对于家庭用户来说,在没有先进过滤设备的情况下,煮沸是一种简单且成本低廉的水质净化方法,可以作为一种快速提高饮用水质量的手段,让更多人获益。但值得注意的是,尽管煮沸方法在去除微塑料方面显示出潜力,但仍有许多问题需要进一步研究,需要更详细的实验来佐证。


参考文献:

[1]https://d2ouvy59p0dg6k.cloudfront.net/downloads/plastic_ingestion_web_spreads.pdf

[2] Qian N, Gao X, Lang X, et al. Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024;121(3):e2300582121. doi:10.1073/pnas.2300582121

[3] Zimin Yu, Jia-Jia Wang, Liang-Ying Liu, Zhanjun Li, and Eddy Y. Zeng Environmental Science & Technology Letters Article ASAP. DOI: 10.1021/acs.estlett.4c00081


撰文 | M

编辑 | lcc

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