用一次性纸杯喝热水安全吗？答案是微塑料、有毒重金属也混在其中

2020-12-14 学术头条

对人体存在健康威胁

早晨上班路上一杯热咖啡用什么杯子？一次性纸杯！办公室一杯热水待客用什么杯子？一次性纸杯！

一次性纸杯已经成了人们生活中随处可见的饮水工具，杯身轻小、携带方便，关键还价格低廉，在许多场合深受人们喜爱，但其安全性也不断遭到人们的质疑。

近日，印度理工学院的一项研究发现，使用塑料涂层做为内衬的一次性纸杯，在盛放热液体 15 分钟内，内衬材料会发生一定程度的降解，从而向液体中释放出微塑料颗粒、有害离子和重金属。

研究人员表示，如果使用这种纸杯饮用热饮，这些污染物可能会随之摄入体内，从而给人体带来风险隐患，比如会引发生殖缺陷病、癌症，甚至神经系统疾病。

该研究相关论文以 “Microplastics and other harmful substances released from disposable paper cups into hot water” 为题，发表在《危险材料杂志》（Journal of Hazardous Materials）上。

该论文的作者之一、印度理工学院 Sudha Goel 教授说：“纸杯里装满热咖啡或茶，热量将在 15 分钟内使得杯身内衬降解出微塑料， 100mL 的杯子中大约会释放出 2.5 万个微米级的微塑料颗粒。也就意味着，如果一个普通人每天用纸杯喝 3 杯普通的热茶或热咖啡，最终会摄入 7.5 万个肉眼看不到的微塑料微粒。”

检测出了微塑料和有毒重金属

自上世纪五十年代以来，全球塑料产量逐年递增，不可降解的塑料制品释放了无数的微塑料在环境中，微塑料污染早已成为全球性的环境问题。

致力于这一研究的科学家们不断发现，人们在生活中会产生大量的微塑料，洗衣服会脱落微塑料纤维、奶瓶沏热奶会掉落微塑料，甚至是远离人们生活环境的世界之巅珠峰之顶上也发现了微塑料的足迹，这些直径通常小于 5 毫米的微塑料正成为人类健康的主要威胁。

此前的研究发现，微塑料的摄入会引发人们患上严重的疾病，轻则发炎，重则可能会引发癌症或不育症。但一直以来，食品包装材料中的微塑料浸出量却很少被进一步量化研究。

如今，研究人员对一次性纸杯盛放热饮后释放的微塑料进行了量化研究。

据分析，这些微塑料来自于纸杯的内衬材料。纸杯内表层通常衬有一层疏水性薄膜，这种薄膜一般是由聚乙烯制成的塑料，这种紧密的结构也使得盛放其中的液体不至于渗出。而研究表明，纸杯中盛放热水后，这种塑料表层会在 15 分钟内会随着热水的作用而发生降解。

（来源：Journal of Hazardous Materials）

为了检测纸杯中的浸出物，研究人员分两个实验环节。

在第一个实验中，将温度在 85–90 ℃ 的超纯水倒入一次性纸杯，并让其静置 15 分钟。随后，研究人员在荧光显微镜下分析了杯中的热水，以确定其中是否存在微塑料以及其它离子。

在第二个实验中，首先将纸杯浸泡在温热（30-40℃）的超纯水中，然后轻轻地将杯身上的疏水性薄膜分离出来，并将其在热（85–90℃）的超纯水中暴露 15 分钟，并在荧光显微镜下，检查这层塑料薄膜在暴露于热水前后，其物理性能、化学性能和机械性能所发生的变化。

研究人员还使用离子色谱法，在水样中检测到氟化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐等离子，这也证实了微塑料会释放到热饮料中。进一步地分析还发现，纸杯的衬里存在铅、铬、镉和砷等有毒重金属。

Goel 教授说：“ 分析结果令人吃惊，我们使用电子显微镜观察了纸杯中的液体，确定微塑料会释放到了热水中。而且扫描电子显微镜照片发现，将一次性纸杯暴露于热液体中 15 分钟，100 mL 的液体中大约会释放出 102 亿个亚微米级的颗粒。”

该论文的作者之一 Ved Prakash Ranjan 指出：“纸杯衬里的大多数塑料层都是 HDPE（高密度聚乙烯）级的，而只有很少的纸杯衬是含有纤维素的共聚物。但是研究表明，无论其等级如何，所有纸杯样品的微塑料均会释放到热水中。”

对人体存在健康威胁

纸杯的便利性使得它很难找到合适的替代品，在现代化办公环境中，这些产品甚至已与自动售货机和其他热饮机融为一体。

印度理工学院环境科学与工程学系主任 Virendra Tewari 教授说：“ 这项研究表明，在推广这些生物毒性产品和环境污染物的替代品之前，需要进行认真考虑。”

Sudha Goel 教授说：“这些微塑料还可以充当离子、有毒重金属和有机化合物等污染物的载体 ，这些污染物在本质上同样具有疏水性，从而使它们能够方便地跨入动物界。一旦摄入人体，对健康的影响可能很严重。”

而且，这些污染物会在生物体内生物累积，导致健康问题，例如内分泌系统中断、生殖缺陷、癌症、神经系统疾病，可能还会存在其他健康挑战。Goel 教授说：“这仍然有待专家确认，同时我们可以预见，如果不加以控制，这些粒子将会对环境造成污染。”

Tewari 教授说：“我们很快就用一次性纸杯代替了塑料杯和玻璃杯，尽管需求至关重要，但我们必须找到环保产品。传统上，印度一直是提倡可持续生活方式的国家，也许该是我们研究根源采取纠正措施的时候了。”

小小的一个纸杯竟有这么多的安全隐患，重视微塑料污染，探索环保替代产品非一步可及，但亟需引起重视。

参考资料：
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/