科學研究證明：一次性紙杯含有微塑料、有毒重金屬，或可導致疾病風險

圖片來源@視覺中國

文丨學術頭條

早晨上班路上一杯熱咖啡用什麼杯子？一次性紙杯！辦公室一杯熱水待客用什麼杯子？一次性紙杯！

一次性紙杯已經成了人們生活中隨處可見的飲水工具，杯身輕小、攜帶方便，關鍵還價格低廉，在許多場合深受人們喜愛，但其安全性也不斷遭到人們的質疑。

近日，印度理工學院的一項研究發現，使用塑料塗層做為內襯的一次性紙杯，在盛放熱液體 15 分鐘內，內襯材料會發生一定程度的降解，從而向液體中釋放出微塑料顆粒、有害離子和重金屬。

研究人員表示，如果使用這種紙杯飲用熱飲，這些汙染物可能會隨之攝入體內，從而給人體帶來風險隱患，比如會引發生殖缺陷病、癌症，甚至神經系統疾病。

該研究相關論文以 「Microplastics and other harmful substances released from disposable paper cups into hot water」 為題，發表在《危險材料雜誌》（Journal of Hazardous Materials）上。

該論文的作者之一、印度理工學院 Sudha Goel 教授說：「紙杯裡裝滿熱咖啡或茶，熱量將在 15 分鐘內使得杯身內襯降解出微塑料， 100mL 的杯子中大約會釋放出 2.5 萬個微米級的微塑料顆粒。也就意味著，如果一個普通人每天用紙杯喝 3 杯普通的熱茶或熱咖啡，最終會攝入 7.5 萬個肉眼看不到的微塑料微粒。」

檢測出了微塑料和有毒重金屬

自上世紀五十年代以來，全球塑料產量逐年遞增，不可降解的塑料製品釋放了無數的微塑料在環境中，微塑料汙染早已成為全球性的環境問題。

致力於這一研究的科學家們不斷發現，人們在生活中會產生大量的微塑料，洗衣服會脫落微塑料纖維、奶瓶沏熱奶會掉落微塑料，甚至是遠離人們生活環境的世界之巔珠峰之頂上也發現了微塑料的足跡，這些直徑通常小於 5 毫米的微塑料正成為人類健康的主要威脅。

此前的研究發現，微塑料的攝入會引發人們患上嚴重的疾病，輕則發炎，重則可能會引發癌症或不育症。但一直以來，食品包裝材料中的微塑料浸出量卻很少被進一步量化研究。

如今，研究人員對一次性紙杯盛放熱飲後釋放的微塑料進行了量化研究。

據分析，這些微塑料來自於紙杯的內襯材料。紙杯內表層通常襯有一層疏水性薄膜，這種薄膜一般是由聚乙烯製成的塑料，這種緊密的結構也使得盛放其中的液體不至於滲出。而研究表明，紙杯中盛放熱水後，這種塑料表層會在 15 分鐘內會隨著熱水的作用而發生降解。

（來源：Journal of Hazardous Materials）

為了檢測紙杯中的浸出物，研究人員分兩個實驗環節。

在第一個實驗中，將溫度在 85–90 ℃ 的超純水倒入一次性紙杯，並讓其靜置 15 分鐘。隨後，研究人員在螢光顯微鏡下分析了杯中的熱水，以確定其中是否存在微塑料以及其它離子。

在第二個實驗中，首先將紙杯浸泡在溫熱（30-40℃）的超純水中，然後輕輕地將杯身上的疏水性薄膜分離出來，並將其在熱（85–90℃）的超純水中暴露 15 分鐘，並在螢光顯微鏡下，檢查這層塑料薄膜在暴露於熱水前後，其物理性能、化學性能和機械性能所發生的變化。

研究人員還使用離子色譜法，在水樣中檢測到氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽等離子，這也證實了微塑料會釋放到熱飲料中。進一步地分析還發現，紙杯的襯裡存在鉛、鉻、鎘和砷等有毒重金屬。

Goel 教授說：「 分析結果令人吃驚，我們使用電子顯微鏡觀察了紙杯中的液體，確定微塑料會釋放到了熱水中。而且掃描電子顯微鏡照片發現，將一次性紙杯暴露於熱液體中 15 分鐘，100 mL 的液體中大約會釋放出 102 億個亞微米級的顆粒。」

該論文的作者之一 Ved Prakash Ranjan 指出：「紙杯襯裡的大多數塑料層都是 HDPE（高密度聚乙烯）級的，而只有很少的紙杯襯是含有纖維素的共聚物。但是研究表明，無論其等級如何，所有紙杯樣品的微塑料均會釋放到熱水中。」

對人體存在健康威脅

紙杯的便利性使得它很難找到合適的替代品，在現代化辦公環境中，這些產品甚至已與自動售貨機和其他熱飲機融為一體。

印度理工學院環境科學與工程學系主任 Virendra Tewari 教授說：「 這項研究表明，在推廣這些生物毒性產品和環境汙染物的替代品之前，需要進行認真考慮。」

Sudha Goel 教授說：「這些微塑料還可以充當離子、有毒重金屬和有機化合物等汙染物的載體 ，這些汙染物在本質上同樣具有疏水性，從而使它們能夠方便地跨入動物界。一旦攝入人體，對健康的影響可能很嚴重。」

而且，這些汙染物會在生物體內生物累積，導致健康問題，例如內分泌系統中斷、生殖缺陷、癌症、神經系統疾病，可能還會存在其他健康挑戰。Goel 教授說：「這仍然有待專家確認，同時我們可以預見，如果不加以控制，這些粒子將會對環境造成汙染。」

Tewari 教授說：「我們很快就用一次性紙杯代替了塑料杯和玻璃杯，儘管需求至關重要，但我們必須找到環保產品。傳統上，印度一直是提倡可持續生活方式的國家，也許該是我們研究根源採取糾正措施的時候了。」

小小的一個紙杯竟有這麼多的安全隱患，重視微塑料汙染，探索環保替代產品非一步可及，但亟需引起重視。

參考資料：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389420321087

https://www.natureasia.com/en/nindia/article/10.1038/nindia.2020.173

https://www.news-medical.net/news/20201119/Drinking-hot-beverages-from-paper-cups-poses-health-risks-shows-study.aspx

https://medium.com/@duyenthuy30397/use-paper-cups-for-hot-coffee-are-you-really-safe-b6210fec2082

https://kgpchronicle.iitkgp.ac.in/how-safe-is-your-tea-in-a-paper-cup/