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防晒霜保护了人类,却可能弄哭了大海

作者:祝叶华 发布日期:2017-07-10 10:20

   

  研究发现,防晒霜中某些具备防晒效果的“功臣”物质却是珊瑚、海胆等海洋生物的威胁。(农健/图)

 

  防晒霜对于海洋的影响是近10年来的研究热点。在Web of Science数据库中,防晒霜中有效成分不利于海洋生物生存的文章有上百篇。在防晒霜成分对海洋造成的危害争议下,另辟蹊径,研发环境友好的防晒产品是当务之急。

  炎炎夏日,各大海滩“饺子宴”又开席了。在享受日光浴和清新海风的同时,大多数人都会涂抹厚厚的防晒霜,给皮肤加层保护膜,以期在肆无忌惮享受阳光的同时,免受晒伤、晒黑或罹患皮肤癌之苦。

  不过,防晒霜在保护人类免受紫外线侵害之时,也给海洋这锅“饺子汤”加了点猛料。研究发现,防晒霜中某些具备防晒效果的“功臣”物质却是海洋的威胁,有的国家和地区已经逐渐重视起来。

伤害珊瑚?

  2017年2月3日,《自然》报道了美国夏威夷州参议员在1月20日提出的一项提案:除去具有医疗处方的情况外,禁止在夏威夷销售含有羟苯甲酮和甲氧基肉桂酸辛酯的防晒霜,因为含有这两种成分的防晒霜或许是珊瑚礁“杀手”。

  被提案申请“封杀”的羟苯甲酮是一种微黄色结晶粉末,全球3500种品牌的防晒霜中均含有该种物质,其中就包括备受青睐的欧莱雅、香蕉船、水宝宝和露得清等。

  防晒霜的原理主要分为化学和物理防晒。化学吸收剂型防晒霜中,起到防晒作用的主要是羟苯甲酮等名称绕口难记的化学物质。这些化学物质大都是苯环化合物,对紫外线有强吸收性,目前国际上有约50种这样的有机物被批准用于防晒霜生产中。

  提案主要基于2015年的一项研究结果。这篇论文由非营利科研组织Haereticus环境实验室执行董事克雷格·唐斯牵头,发表在《环境污染与毒理学》上。研究结果表明,低浓度的羟苯甲酮就可对珊瑚带来致命的伤害,这个浓度甚至低到万亿分之六十二——仅相当于6.5个标准游泳池中的一滴水的浓度,仍然会对珊瑚带来伤害。

  不仅如此,研究同时指出,目前在夏威夷地区羟苯甲酮的污染浓度比其他地方高近12倍,并且每年仍有6000-14000吨的羟苯甲酮在珊瑚礁中往复循环。

  2016年,唐斯研究团队的另一研究结果提到了议案中第二种申请被“封杀”的物质——甲氧基肉桂酸辛酯。这项研究再次发现,羟苯甲酮和甲氧基肉桂酸辛酯会阻碍珊瑚幼体的生长,且羟苯甲酮对七个珊瑚物种有毒。

  《自然》的报道也剧透了唐斯团队的一项尚未被发表的后续研究,他们在夏威夷毛伊岛最受欢迎海滩附近的水域中检测到了羟苯甲酮的存在,并且这种物质的浓度高达4000ppt(ppt数量级为皮克,即10-12)。

  唐斯团队的研究人员称,珊瑚对羟苯甲酮的容忍上限是400ppt,连续多日浓度达到400ppt,就会让珊瑚白化。高浓度羟苯甲酮会破坏成年珊瑚的DNA,严重的话会使珊瑚朝着畸形方向发育。它们还会改变幼年珊瑚的DNA,让幼年珊瑚的发育受阻或者激素生产遭到破坏,导致幼虫“困”死在自己的骨骼中。

  这一未发表的研究结果,貌似是夏威夷州参议员提案最直接的助推力。

生产商的质疑

  与唐斯“强硬态度”不同的是,部分珊瑚礁科学家的态度更为谨慎。身处“敏感”的生存环境,许多因素都会对珊瑚礁造成伤害,比如全球变暖、过度捕捞、海岸带污染等。

  所以在前述《自然》的报道中,英国南安普顿大学珊瑚礁实验室的负责人表示,防晒霜禁令解决不了气候异常等其他因素对珊瑚的危害,但在游客数量众多的地区,承认防晒霜可能会造成累加效应也不无道理。

  防晒霜对于海洋的影响是近10年来的研究热点。在Web of Science数据库中,防晒霜中有效成分不利于海洋生物生存的文章有上百篇。

  早在2008年,一篇发表在《环境与健康展望》上的研究论文中就提到,羟苯甲酮可能会引发珊瑚礁白化,同时干扰蛤蜊和虾等海洋生物的内分泌。

  虽然有近10年的科研证据,但如今随便翻看几款防晒产品的配方,羟苯甲酮等仍赫然在目。

  生产商希望更多的证据来支持禁令。同样在上述《自然》的新闻报道中,欧莱雅公司环境研究部的研发与创新主管马克·伦纳德表示,“铁证如山”的禁售证据必须建立在不同的研究团队完成,同时兼具多样性研究的可靠的科学数据之上。

  伦纳德认为夏威夷议员作为科学依据的研究结果大都是同一研究团队的研究结果,可信度不足。虽然未给出直接回击夏威夷提案的研究结果,但在此提案提出的前半年,2016年6月,欧莱雅曾与摩纳哥科学中心合作,报道了另外一种紫外线过滤剂——对阿伏苯宗的研究结果:在5mg/L(数量级为微克级,即10-6)的高浓度下,阿伏苯宗对珊瑚会产生不利影响,但是在正常浓度下,其对珊瑚的影响却不大。

  夏威夷的提案已接近半年,截至目前,这一提案还未听闻新的进展。美国消费者健康产品协会很可能是“路障”之一,在这一争议中,他们站在了生产商一方,同样认为防晒剂配料在自然发生条件下对珊瑚礁退化的科学证据不足。

  2015年,欧盟议会成员也曾建议在化妆品中去除羟苯甲酮,但后来也被暂停了。

  阻碍海洋生物发育?

  化学吸收剂型防晒霜会对珊瑚礁产生影响,也有研究发现,物理阻隔剂型防晒霜中的纳米颗粒也会对海洋生物的胚胎造成损害,这主要是能反射或者散射紫外线的二氧化钛、氧化锌纳米颗粒。

  2015年,南京大学环境学院吴兵等在权威环境期刊《环境科学与工程》(以下简称ES&T)上发表的研究以海胆胚胎为基础,研究了防晒霜、牙膏、化妆品和船用油漆中纳米颗粒物对海胆胚胎的影响。

  研究者将白色海胆放置于氧化铜纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒以及其相应的硫酸铜、硫酸锌四种溶液中,结果,胚胎内部累积了不同程度的污染。

  研究人员认为,因为金属纳米颗粒破坏了胚胎的防护系统,所以那些本该被胚胎天然防御机制拦截在外的物质进入到了胚胎内部,导致海胆胚胎无法顺利发育成幼体,那些看似发育正常的,也存在假体征,最终也因不能正常进食而死亡。

  文章作者之一盖瑞·奇勒在接受美国《国家地理》采访时表示:“当接触过这些纳米材料后,即便是在接触量极低(0.5ppm,数量级为微克级,即10-6)、人类以为不会产生影响的情况下,海胆胚胎也无力承受。”

  除了直接的毒害作用,2014年一篇ES&T论文还指出,防晒霜中添加的二氧化钛纳米颗粒在太阳辐射作用下,会在海水中生成过氧化氢。过氧化氢是一种强烈的氧化剂,会对海洋浮游植物造成生存压力,而以浮游植物为食的大量海洋生物可能会出现“断粮”的威胁。

改革的商机

  因为纳米颗粒的性质可能因其大小、形状、表面面积和涂层而异,谈及纳米材料用于化妆品中的毒性和安全问题,科学家目前还未形成一致看法。

  在美国《国家地理》2015年题为“防晒霜中的微粒会对海洋生物造成严重危害吗?”的新闻报道中,亚利桑那州州立大学可持续工程和建筑环境学院的教授保罗·韦斯特霍夫表示,盖瑞·奇勒的研究并没有证明防晒霜会对海洋生物产生重大影响。因为实验中海胆胚胎所接触到的纳米颗粒剂量虽然较小,但相对于现实情况而言仍然太大了。“你在海洋环境中几乎无法找到这样高的浓度。”韦斯特霍夫说。

  奇勒对此表示同意,因为大部分研究表明,进入到环境中的纳米材料数量极少。但是,其具体数量会因地点差异而有所不同。“有可能就是存在我们测试中所使用的浓度,实际上,它会比你原以为的要更高。但要说一片繁忙而封闭的海滩中,其具体浓度是多少,我们也不知道。”

  致力于产品检测和评级的环保组织美国环境工作组(EWG)也有类似研究,2017年他们关于防晒霜中纳米颗粒产生的环境效应的报告指出,虽然目前对于在防晒霜中添加纳米材料仍缺乏系统的科学研究,不过对比看来,由于氧化锌和二氧化钛在日照下的化学稳定性,目前相对来说,还是推荐它们为较为安全的添加剂。但该工作组也表示,为了保护人类和环境,需要对这类产品进行更好的监督和管理。

  虽然更多研究仍值得期待,但防晒霜制造商应该嗅到了“改革的商机”,在防晒霜成分对海洋造成的危害争议下,另辟蹊径,研发环境友好的防晒产品也是当务之急。(作者为清华大学环境科学与工程博士)

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来源:南方周末 编辑:李楠