慢性暴露于微塑料纤维会导致鱼鳃出现动脉瘤、表面层侵蚀和其他严重损伤,并增加雌鱼的产卵量,这表明纤维中的化学物质可能作为内分泌干扰物,美国和中国科学家的一项新研究发现。这些微小的纤维由聚酯、聚丙烯和其他类型的塑料制成,从用于服装和其他消费品和工业产品的合成纺织品中脱落或被洗掉。一旦脱落,它们就会进入废水并在全球的海洋、河流和湖泊中积累,在某些地区占微塑料污染的90%以上。
过去在实地研究中已经表明,许多鱼每天都会吃大量的纤维,但肠道内的保护机制似乎在防止损伤。但是,当你将研究延伸到组织和细胞水平时,有害的变化就会被观察到。除了鱼吃的纤维外,每天还有数百或数千根微纤维通过它们的鳃,我们发现这是大部分损伤发生的地方。该团队于3月9日在开放获取期刊PLoS ONE上发表了其同行评审的发现。
在鱼缸水中暴露于高浓度微塑料纤维21天的鱼表现出鳃的动脉瘤、融合膜和粘液产量增加,以及鳃和其他部位的粘膜细胞发生显著变化。尽管肠道本身似乎受到保护免受类似损伤,但新研究发现,当微塑料纤维在肠道内时,它们可能会释放出被鱼血液吸收的化学涂层。研究人员仍在努力识别这些化学物质并确定其影响,但已经观察到一个令人担忧的影响。
暴露于含有聚丙烯纤维的雌鱼随着时间的推移产卵量增加,这表明可能从微纤维中渗出的化学物质正在作为内分泌干扰物。2016年,全球生产了近600万吨聚酯或聚丙烯等合成纤维。这些纺织品在洗涤或正常使用过程中会脱落微纤维。Chernick指出,一件衣物每次洗涤可以脱落近2000根微纤维,因为废水处理厂没有装备来去除这些纤维,它们会逃逸到下游的表面水中并在环境中积累。
它们也可以通过污水排放、雨水径流或大气沉降进入环境。即使它们在远离海洋的地方被释放,它们也可以向下移动到那里。因此,它们影响淡水和海洋生物。Hinton和Chernick与中国的浙江工业大学的Lingling Hu以及杜克大学的Lee Ferguson和Anne Lewis一起进行了这项新研究。Ferguson是土木与环境工程、生态毒理学和环境健康的副教授。Lewis是土木与环境工程的博士候选人。
为了进行研究,他们在含有高浓度悬浮微塑料纤维的水箱中放置了27对健康的日本青鳉鱼(Oryzias latipes)。他们每周监测鱼体重、产卵量以及纤维的摄入和排泄量。21天后,他们检查鱼的组织以查看是否发生了任何变化。每周更换水箱水并储存以进行化学分析,以确定释放了哪些染料或添加剂。微塑料污染是对全球物种和生态系统构成日益增加风险的环境威胁。
到目前为止,大多数研究主要集中在寻找动物中塑料的存在,而没有识别各种组织可能受到的影响。但这正是我们的研究建议科学需要去的地方。