塑料无处不在。您的苏打水瓶或一次性剃须刀，甚至床垫上的涂层，都可能使您接触到数百种不同的化学物质，其中一些化学物质科学家知之甚少。科学家们现在离应对这种复杂性更近了一步。周四，挪威和瑞士的研究人员小组 PlastChem Project 宣布，它已在首个所有已知塑料化学物质的综合数据库中识别出塑料产品中超过 16,000 种化学物质。该数据库附带一份报告，按其已知的环境和健康影响对化学物质进行分类——PlastChem 团队希望该信息库能够为政府法规以及旨在遏制塑料使用和生产的国际条约谈判提供信息。
“这是一份非常有力的报告，”多伦多大学研究化学污染物的 Miriam Diamond 说，她没有参与这项研究。PlastChem 项目负责人、挪威科技大学研究塑料的生物学家 Martin Wagner 说，新数据库汇集了来自科学论文和七个数据集的信息，这些数据集详细描述了不同的化学物质。他的团队花了大约一年的时间来汇编和整理所有数据。联合国环境规划署 2023 年的一份报告此前估计，与塑料相关的化学物质超过 13,000 种。新的数据库将这一数字扩大到甚至让研究这些问题的科学家都感到震惊的程度。“一万六千种化学物质——我的天哪，”Diamond 说。
除了化学物质的庞大数量外，“对我们来说，最引人注目的是，至少 25% 的化学物质是令人担忧的化学物质，”Wagner 说。研究人员重点关注了数据库中 4,200 多种化学物质，这些化学物质因以下几个特性而被标记：化学物质不易降解的持久性、在人体或其他生物体内积聚的能力、在环境中的流动性和毒性。
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塑料的化学复杂性给充分了解其健康和环境影响带来了挑战——新数据库中约有 10,000 种化学物质没有足够的信息来确定其潜在风险。但对于其中一些化学物质，有强有力的证据表明存在健康风险。Diamond 说，邻苯二甲酸盐——用于涂料和地板材料，使其变得又薄又柔韧——会扰乱生殖系统。她的研究还表明，儿童生命的第一年接触家庭灰尘中的邻苯二甲酸盐与五岁时患哮喘的风险增加有关。双酚，包括 双酚 A (BPA)，是另一类众所周知的会扰乱人体激素调节的塑料化学物质。还有全氟烷基和多氟烷基物质，或称 PFAS，它们与癌症风险和免疫系统问题有关。
Wagner 说，他对了解与三聚氰胺相关的风险感到惊讶。这种材料用于制作碗和其他餐具；它还与竹子和其他天然有机材料结合以制造塑料替代品。三聚氰胺被欧盟列为致癌物，并在饮用水中检测到，但它被广泛使用。该化学物质也很容易在环境中迁移，并且具有很强的抗降解性。
该报告还强调，包括多氯联苯 (PCB) 在内的化学物质仍然存在，这些化学物质已根据联合国 2001 年 《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》在塑料中被禁用，该公约于 2004 年生效。
Wagner 说，与塑料化学物质相关的健康问题给社会带来了沉重的负担。一月份发表的一项研究估计，在美国，每年因接触四种塑料化学物质（包括邻苯二甲酸盐、双酚、PFAS 和称为多溴联苯醚 (PBDE) 的阻燃化学物质）而造成的与健康相关的成本为 2500 亿美元，约占该国国内生产总值的 1.2%。接触这些化学物质与健康问题有关，包括发育障碍、癌症、糖尿病和不孕症。“这听起来非常可怕和令人沮丧，”Wagner 说。“但这里有机会将塑料置于安全和可持续的道路上，这样我们就无需承担所有这些成本。”
PlastChem 报告提出了几个解决方案。首先，需要更多关于 10,000 种研究不足的塑料化学物质的信息。“我们迫切需要采取行动来填补这些数据空白，”Wagner 说。即使有充足的科学资金，这也可能需要几十年时间。该报告的作者建议根据未充分研究的化学品市场规模优先研究它们。作者还提倡一种名为“无数据，无市场”的监管方法，该方法将要求公司在销售含有化学物质的产品之前提供有关化学物质毒性的数据。
Wagner 和 PlastChem 团队还建议简化塑料配方。例如，大约有 3,000 种化学物质用作染料。可以简化此列表以减少潜在的健康和环境影响。简化塑料的化学足迹也将使其更易于回收。该报告还呼吁提高塑料成分的透明度。目前，科学家必须进行密集的化学分析才能找出给定塑料产品中的成分、其浓度以及它们是否构成风险。
在给大众科学的电子邮件中，行业贸易团体塑料工业协会首席执行官 Matt Seaholm 对该报告的前提提出异议。“塑料作为一种材料，继续提供安全性、保护性和效率，同时还可以重复使用和回收，”Seaholm 写道。“化学物质就是化学物质，应制定适用于所有化学物质的政策。试图专门关注‘塑料化学物质’可能会导致政策中的冗余和目光短浅。”
经济合作与发展组织的数据显示，全球塑料回收率低至 9%。只有 15% 的塑料废弃物被收集用于回收，但由于质量低，40% 在回收过程中被丢弃。如果这种情况继续下去，到 2040 年，水生生态系统中的塑料污染可能会增加两倍，从 2016 年的 900 万至 1400 万吨增加到 2300 万至 3700 万吨。
正如 PlastChem 报告强调的那样，科学家认为，关于所有这些塑料的成分信息太少了。“我们对塑料化学物质的研究不够，”伍兹霍尔海洋研究所研究塑料污染的海洋地球化学家 Christopher Reddy 说，他没有参与该报告。“随着我们向前发展，我们需要确定最安全和最可持续的塑料，并在选择我们需要哪些聚合物和哪些添加剂方面具有战略性。”
PlastChem 团队希望该数据库将为政策制定者提供指导，指导他们参加下一轮由联合国环境规划署 塑料污染问题政府间谈判委员会 监督的国际塑料条约谈判。会议代表将讨论通过关注塑料的整个生命周期来限制塑料污染的方法：规范塑料的设计和制造方式，以及如何确保塑料被回收。由挪威和卢旺达领导的高远联盟以终结塑料污染正在推动禁止或限制生产有问题的塑料，并制定可持续性标准以及其他目标。化学工业一直在反击这些努力，声称重点应该放在回收，而不是生产。研究塑料废物问题的科学家和环保组织强调，回收是不够的，因为回收率低，某些塑料无法回收，而且塑料中的所有化学物质意味着用回收材料制成的产品质量较低。条约谈判将于 4 月在渥太华举行，并可能在今年年底在韩国釜山举行的会议上最终确定。
“政府有必要采取行动，他们现在有机会这样做，”Wagner 说。“我们需要一个系统性的政治解决方案。”