塑膠無處不在。您的蘇打水瓶或一次性剃鬚刀，甚至床墊上的塗層，都可能使您接觸到數百種不同的化學物質，其中一些化學物質科學家知之甚少。科學家們現在離應對這種複雜性更近了一步。週四，挪威和瑞士的研究人員小組 PlastChem Project 宣佈，它已在首個所有已知塑膠化學物質的綜合資料庫中識別出塑膠產品中超過 16,000 種化學物質。該資料庫附帶一份報告，按其已知的環境和健康影響對化學物質進行分類——PlastChem 團隊希望該資訊庫能夠為政府法規以及旨在遏制塑膠使用和生產的國際條約談判提供資訊。
“這是一份非常有力的報告，”多倫多大學研究化學汙染物的 Miriam Diamond 說，她沒有參與這項研究。PlastChem 專案負責人、挪威科技大學研究塑膠的生物學家 Martin Wagner 說，新資料庫彙集了來自科學論文和七個資料集的資訊，這些資料集詳細描述了不同的化學物質。他的團隊花了大約一年的時間來彙編和整理所有資料。聯合國環境規劃署 2023 年的一份報告此前估計，與塑膠相關的化學物質超過 13,000 種。新的資料庫將這一數字擴大到甚至讓研究這些問題的科學家都感到震驚的程度。“一萬六千種化學物質——我的天哪，”Diamond 說。
除了化學物質的龐大數量外，“對我們來說，最引人注目的是，至少 25% 的化學物質是令人擔憂的化學物質，”Wagner 說。研究人員重點關注了資料庫中 4,200 多種化學物質，這些化學物質因以下幾個特性而被標記：化學物質不易降解的永續性、在人體或其他生物體內積聚的能力、在環境中的流動性和毒性。
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塑膠的化學複雜性給充分了解其健康和環境影響帶來了挑戰——新資料庫中約有 10,000 種化學物質沒有足夠的資訊來確定其潛在風險。但對於其中一些化學物質，有強有力的證據表明存在健康風險。Diamond 說，鄰苯二甲酸鹽——用於塗料和地板材料，使其變得又薄又柔韌——會擾亂生殖系統。她的研究還表明，兒童生命的第一年接觸家庭灰塵中的鄰苯二甲酸鹽與五歲時患哮喘的風險增加有關。雙酚，包括 雙酚 A (BPA)，是另一類眾所周知的會擾亂人體激素調節的塑膠化學物質。還有全氟烷基和多氟烷基物質，或稱 PFAS，它們與癌症風險和免疫系統問題有關。
Wagner 說，他對了解與三聚氰胺相關的風險感到驚訝。這種材料用於製作碗和其他餐具；它還與竹子和其他天然有機材料結合以製造塑膠替代品。三聚氰胺被歐盟列為致癌物，並在飲用水中檢測到，但它被廣泛使用。該化學物質也很容易在環境中遷移，並且具有很強的抗降解性。
該報告還強調，包括多氯聯苯 (PCB) 在內的化學物質仍然存在，這些化學物質已根據聯合國 2001 年 《關於永續性有機汙染物的斯德哥爾摩公約》在塑膠中被停用，該公約於 2004 年生效。
Wagner 說，與塑膠化學物質相關的健康問題給社會帶來了沉重的負擔。一月份發表的一項研究估計，在美國，每年因接觸四種塑膠化學物質（包括鄰苯二甲酸鹽、雙酚、PFAS 和稱為多溴聯苯醚 (PBDE) 的阻燃化學物質）而造成的與健康相關的成本為 2500 億美元，約佔該國國內生產總值的 1.2%。接觸這些化學物質與健康問題有關，包括髮育障礙、癌症、糖尿病和不孕症。“這聽起來非常可怕和令人沮喪，”Wagner 說。“但這裡有機會將塑膠置於安全和可持續的道路上，這樣我們就無需承擔所有這些成本。”
PlastChem 報告提出了幾個解決方案。首先，需要更多關於 10,000 種研究不足的塑膠化學物質的資訊。“我們迫切需要採取行動來填補這些資料空白，”Wagner 說。即使有充足的科學資金，這也可能需要幾十年時間。該報告的作者建議根據未充分研究的化學品市場規模優先研究它們。作者還提倡一種名為“無資料，無市場”的監管方法，該方法將要求公司在銷售含有化學物質的產品之前提供有關化學物質毒性的資料。
Wagner 和 PlastChem 團隊還建議簡化塑膠配方。例如，大約有 3,000 種化學物質用作染料。可以簡化此列表以減少潛在的健康和環境影響。簡化塑膠的化學足跡也將使其更易於回收。該報告還呼籲提高塑膠成分的透明度。目前，科學家必須進行密集的化學分析才能找出給定塑膠產品中的成分、其濃度以及它們是否構成風險。
在給大眾科學的電子郵件中，行業貿易團體塑膠工業協會執行長 Matt Seaholm 對該報告的前提提出異議。“塑膠作為一種材料，繼續提供安全性、保護性和效率，同時還可以重複使用和回收，”Seaholm 寫道。“化學物質就是化學物質，應制定適用於所有化學物質的政策。試圖專門關注‘塑膠化學物質’可能會導致政策中的冗餘和目光短淺。”
經濟合作與發展組織的資料顯示，全球塑膠回收率低至 9%。只有 15% 的塑膠廢棄物被收集用於回收，但由於質量低，40% 在回收過程中被丟棄。如果這種情況繼續下去，到 2040 年，水生生態系統中的塑膠汙染可能會增加兩倍，從 2016 年的 900 萬至 1400 萬噸增加到 2300 萬至 3700 萬噸。
正如 PlastChem 報告強調的那樣，科學家認為，關於所有這些塑膠的成分資訊太少了。“我們對塑膠化學物質的研究不夠，”伍茲霍爾海洋研究所研究塑膠汙染的海洋地球化學家 Christopher Reddy 說，他沒有參與該報告。“隨著我們向前發展，我們需要確定最安全和最可持續的塑膠，並在選擇我們需要哪些聚合物和哪些新增劑方面具有戰略性。”
PlastChem 團隊希望該資料庫將為政策制定者提供指導，指導他們參加下一輪由聯合國環境規劃署 塑膠汙染問題政府間談判委員會 監督的國際塑膠條約談判。會議代表將討論透過關注塑膠的整個生命週期來限制塑膠汙染的方法：規範塑膠的設計和製造方式，以及如何確保塑膠被回收。由挪威和盧安達領導的高遠聯盟以終結塑膠汙染正在推動禁止或限制生產有問題的塑膠，並制定可持續性標準以及其他目標。化學工業一直在反擊這些努力，聲稱重點應該放在回收，而不是生產。研究塑膠廢物問題的科學家和環保組織強調，回收是不夠的，因為回收率低，某些塑膠無法回收，而且塑膠中的所有化學物質意味著用回收材料製成的產品質量較低。條約談判將於 4 月在渥太華舉行，並可能在今年年底在韓國釜山舉行的會議上最終確定。
“政府有必要採取行動，他們現在有機會這樣做，”Wagner 說。“我們需要一個系統性的政治解決方案。”