净水技术 | 塑料茶包，究竟是在喝茶还是喝塑料？

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塑料茶包，喝茶还是喝塑料？

塑料微粒在环境与食物链中日益增多，引起广泛关注。虽然一些消费者意识到并且正在推动减少一次性塑料的使用，但你知道吗？新的问题接踵而至。塑料茶包推出，替代传统纸质包装

目前，市场上有4种类型的茶包，包括无纺布、尼龙、玉米纤维、滤纸等。其中，无纺布和尼龙以塑料为原料制作而成。因为成本低、耐热、在热水中不易变形等实用性原因，制造商们很喜欢这两类茶包。尤其是尼龙茶包，透明度高、韧性强，花茶等对“卖相”要求高的茶品，多使用这一材料。

图片来源于网络

另外的大多数茶包只用到少量塑料封口，但一些高端品牌已经转而在产品中使用更多的塑料网。这通常是为了使茶袋保持金字塔形状，生产商声称这有助于茶叶更好地泡制茶水。但最新研究显示，饮用塑料茶包泡的茶，连同茶水一同喝下的，还有数百亿颗塑料微粒！01

你想了解的研究过程与结论

都在这儿

加拿大麦吉尔大学研究团队在《环境科学与技术》上发表文章《塑料茶包在茶水中释放数百亿颗塑料微粒》(Plastic Teabags Release Billions of Microparticles and Nanoparticles into Tea)视频来源：时差视频研究由该校化学工程系的师生完成。研究人员选取了4种不同品牌的茶包，分为两组。首先，A组茶包内的茶叶被倾倒干净，彻底冲洗，以减少茶叶等其他因素对研究结果的影响。B组茶包未做任何改动。然后，研究人员将A组空茶包，放进玻璃小瓶，倒入95℃的热水，静置5分钟。研究过程

在95摄氏度的温度下浸泡空茶包5分钟，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对浸泡液进行测量发现，浸泡液中释放出的塑料颗粒与原来的茶包材料相匹配。

结果显示：茶包浸泡后，会出现明显的开裂和降解。同时，水里检测出116亿颗塑料微粒和31亿颗更小的纳米塑料颗粒。这些微粒用肉眼是完全看不见的。

研究结果

研究还估计，喝下一杯用塑料茶包泡制的茶水，人体就会摄取13-16微克的塑料微粒。“比此前报道的其他食品中的塑料含量高了几个数量级”。02

塑料微粒为什么可怕？

1. 动物实验

加拿大研究小组通过将水跳蚤暴露在受（塑料微粒）污染的水中，测试了茶包袋中释放的塑料微粒的潜在毒性，发现这些塑料微粒：● 对水跳蚤的游泳等行为产生影响● 影响甲壳正常生长，导致水跳蚤发育畸形
研究人员把含有塑料微粒的水，稀释成50%、5%的溶液。再分别放入水蚤。结果很不妙。影像学发现，这些水蚤体内有许多微小的异物。其颗粒、形状、大小，和实验水过滤后留下的塑料微粒，非常相似。而且，溶液浓度越高，水蚤体内的微粒越多。

Tufenkji表示，“这些微粒并没有杀死水蚤，但确实造成了显著的行为影响和发育畸形。”

2. 人体

研究者表示，虽然摄入微纳米塑料颗粒不太可能对人体健康造成急性毒性风险，但是在长期食用后，对人体健康的慢性影响并非不可能发生。文章提到潜在的影响可能有细胞凋亡、组织坏死、癌变等。也有专家表示：这些微小的塑料对我们的健康有极大的危害，会影响肠道耐受性和免疫反应，会把有毒化学物质和病原体进行传播，此外最细小的微塑料能够进入血管、淋巴系统甚至肝脏，影响免疫反应。不过，目前缺乏相关数据支撑，仍需要开展更多研究以进一步了解。

3. 环境

这些茶包中释放出的塑料微粒不仅会被人体摄取，还有可能通过下水管道、污水处理管道等进入水道，加重环境塑料微粒污染。

对此，Tufenkji的建议是：

避免使用塑料茶包

    “茶可以装在纸袋里购买，也可以散装购买，这样就不需要使用这种一次性塑料包装了。”

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补充知识：

塑料微粒普遍存在于我们生活的环境

加拿大研究人员将大小从100纳米到5毫米不等的很小的塑料碎片定义为微塑料颗粒，将尺寸为100纳米的颗粒定义为纳米塑料颗粒。

这些塑料碎片大多是由塑料垃圾分解产生的。我们日常使用的部分个人护理产品中，也含有大量塑料微粒。

饮用水中可能含有看不见的塑料纤维

近年来，研究人员在世界各地的空气、土壤、河流和最深的海洋，以及自来水和瓶装水、海鲜和啤酒中都发现了塑料微粒。2018年10月，在人类粪便样本中首次发现了塑料微粒。

香港海域提取的水样

人类粪便中首次检测出塑料微粒

此次研究报告指出：

● 食盐中微塑料颗粒含量高达681粒/千克

● 多达1/3的样本鱼（远洋鱼类及底栖鱼类）中检测到了塑料微粒，含量在0.2-1.9粒/鱼

● 贻贝含量约为0.3-0.5粒/克

● 研究者表示，估计每年人体塑料微粒消耗量介于39000-52000粒之间，根据性别年龄不同而存在差异。而塑料茶包中释放的微粒数量远远高于这一数字。

此外，早前的一些研究指出，这些塑料微粒进入海洋后，在海水中会吸收并依附海水中的持久性有机污染物 (POPs)，这些携带有害物质的塑料微粒，被海洋生物食入后，有机会通过食物链进入人类体内，从而对自然环境和人体健康均造成严重危害。

01	污水处理厂污水和污泥中微塑料

目前污水处理厂污水和污泥中微塑料研究正成为国际上的研究热点之一，但我国污水处理厂微塑料的相关研究较少，可以下几方面加强相关研究。（1）加强我国污水处理厂微塑料基础数据调研。深入研究我国不同区域污水处理厂进、出水微塑料类型及含量，以及不同处理工艺对微塑料的去除效果等研究，这对于定量剖析我国污水处理厂出水对自然生态系统微塑料的贡献，进而进行微塑料的源头控制，以及基于污水处理技术的强化微塑料削减具有重要意义。（2）污水污泥微塑料分析方法需标准化。目前污水微塑料提取主要采用过滤法，然而过滤所用滤膜孔径通常不统一，导致统计所得微塑料含量差别。污泥微塑料提取主要是参考沉积物分析法，采用密度分离法进行，一方面提取所用药剂各有不同，可用NaCl、ZnCl₂、NaI等，另一方面污泥有机物含量高，大量有机物絮体的存在不利于微塑料的提取，导致提取效率通常不高，有待进一步优化。（3）污水、污泥微塑料与污染物相互作用机制不明。许多研究表明微塑料具有比表面积大、较强的疏水性，易吸附各类污染物，可作为污染物的载体。与自然水体相比，污水污泥中含有高浓度的重金属、致病菌、有机物等污染物，且研究表明经过污水污泥处理后，其表面理化特性变化显著，对污染物吸附潜力明显增强，但相关机制尚不清晰。此外，污泥土地或农业利用过程中吸附各类污染物的微塑料可作为污染物的富集库，成为污染物释放到土壤或者生物体内的源头，进一步加污泥土地或农业利用中微塑料的生态风险评估具有重要意义。

02	饮用水中微塑料研究及检测技术

2017年Orb Media发布了一项饮用水中微塑料的研究报告。研究者采集分析了全球14个国家159个饮用水样品，发现83%的样品中含有微塑料。其中美国有94%饮用水样品中检出了微塑料，微塑料在样品中的平均丰度为9.6个/L，欧洲有72%样品中检出了微塑料，微塑料的平均丰度为3.8个/L。另一项关于瓶装水中微塑料的研究对全球9个国家19个地区11种不同品牌的259瓶瓶装水中的微塑料进行了检测，发现其中242瓶瓶装水中存在微塑料，微塑料平均丰度为325个/L，最大丰度达到10 000个/L，其中95%的微塑料尺寸分布在6.5~100 μm。这两项报告虽然没有经过同行评议，但仍引起了公众的广泛关注。世界卫生组织（WHO）、美国环保署（US EPA）及欧洲国家都启动了对饮用水中微塑料的相关研究。Oßmann等调查了德国21种品牌矿泉水中的微塑料分布，在32个矿泉水样品中都检出了微塑料。其中，一次性PET瓶装的矿泉水中微塑料个数为2 649±2 857个/L，可重复使用的PET瓶装矿泉水中微塑料个数约4 889±5 432个/L，玻璃瓶装矿泉水中微塑料个数在3 074±2 531个/L。PET瓶中检出的微塑料约95%小于5 μm，50%小于1.5 μm。玻璃瓶中检出的微塑料约15%介于5~10 μm，约7%大于10 μm。挪威水研究所（NIVA）对挪威24个饮用水厂原水、出厂水和管网水中的微塑料进行了研究。结果显示：24个水厂中仅4个水厂的原水中检测到微塑料，其平均丰度达到2.7个/L；这24个水厂的出厂水中仅1个水厂的出厂水中检出了微塑料，其平均丰度为2.4个/L；在24个水厂的管网水中有5个水厂的管网水中微塑料丰度高于定量限，丰度在2~3.7个/L之间。值得注意的是，研究人员同时研究了空气暴露对水中微塑料的影响，发现没有微塑料的饮用水在室内空气中暴露24 h后，由空气进入的微塑料丰度可以达到4个/L。通过检索国内外有关水体中微塑料污染的文献发现，目前大多数关于微塑料检测方法的研究集中在海水、淡水等介质中。其中，我国辽宁省于2017年颁布了地方标准《海水中微塑料的测定》（DB21/T 2751—2017）。然而，涉及饮用水中微塑料检测方法和污染情况的文献十分有限，由于样品采集方法、前处理方法和检测方法各不相同，且个别方法可能带来假阳性的分析结果，导致检测结果存在较大差异。与海水相比，饮用水属于洁净水体，包含的微塑料粒径小，肉眼无法识别，已有的目视法和光学显微镜分析无法满足需求。扫描电子显微镜在检测对象方面有绝对优势，分辨率可达到0.1 μm，但是样品制备严格，需要在高度真空条件下对待测物质镀膜处理，且其只能对滤膜上的粒子逐个分析鉴定，耗费时间太长。热分析方法种类多样，可同时分析微塑料及添加剂成分，但是最大的缺陷在于会破坏样品。微拉曼和红外显微分别能检测到粒径＞1 μm和粒径＞20 μm的粒子，提供光谱比对以鉴别化学成分，可以满足检测饮用水中微塑料的需求。与其他检测技术相比，微拉曼及红外显微分析技术不需要复杂的前处理过程：如果样品是固体沉积物，要求分析前进行清洗；如果样品是洁净的饮用水，则不需要清洗，重点在于过滤，尤其需注意滤膜的选择，需考虑材质、孔径等，尽量减少过滤时间，同时尽可能增强滤膜对微塑料的保留能力，降低滤膜本身对红外光波段的吸收或避免荧光效应。
饮用水中的微塑料已经引起了人们的广泛关注，从研究现状来看，未来亟待开展以下几个方面的研究：（1）建立饮用水中微塑料前处理方法和分析方法。方法应能对微塑料的大小、形状、化学组成进行重现性好，准确度、精密度高的定性定量分析；（2）探明饮用水水源水、出厂水和管网水中微塑料的丰度、尺寸分布和化学组成，进入环境的途径及环境行为；（3）建立人体暴露剂量下微塑料的健康风险评价方法，对饮用水、食品及大气来源的微塑料进行风险评估。
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与塑料污染作战

——我们可以做什么？

1. 捡起垃圾，并妥善处理，避免塑料等垃圾流入海洋，影响自然环境和人体健康；

2. 减少使用一次性塑料制品，包括塑料茶包、袋子、吸管、外卖包装盒等；

3. 避免购买过度包装的商品；

4. 重复利用身边的塑料制品，如收纳盒、饭盒；

5. 携带可重复使用的购物袋；

5. 积极参与垃圾分类回收，让塑料发挥更大的价值；

6. ……

来源：山本洁净、给水排水、净水技术，仅供分享交流不作商业用途，版权归原作者和原作者出处。

排版：王佳

参考文献

李红岩, 张海峰, 李洁, et al. 饮用水中微塑料污染研究进展[J]. 净水技术, 2019(7).

李珊, 张岚, 陈永艳, et al. 饮用水中微塑料检测技术研究进展[J]. 净水技术, 2019(4):1-8.

李小伟, 纪艳艳, 梅庆庆, et al. 污水处理厂污水和污泥中微塑料的研究展望[J]. 净水技术, 2019(7).

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