防晒霜中的化学物质在海洋中的存在越来越广泛。但一项新研究表明,我们对它们如何影响海洋生态系统的了解仍然存在很大差距。
防晒霜含有可过滤太阳紫外线 (UV) 的化合物。个人护理产品(例如洗发水、润肤霜、口红、沐浴露)和各种其他商业产品(包括塑料、橡胶、油漆和水泥)中也添加了紫外线过滤剂,以提高耐光性并防止光降解。
由于现代生活方式,紫外线过滤器对人类健康和延长材料的使用寿命至关重要,由于其广泛的使用和全球分布,它们正成为一个主要的环境问题。
预计到 2026 年,全球防晒霜销售额将达到 136.4 亿美元,每年仅珊瑚礁区就会排放出约 6,000-14,000 吨紫外线过滤剂,研究人员强调,迫切需要对其环境影响进行更全面的研究。
防晒霜是如何进入海洋的?
紫外线化合物可以直接或间接进入海洋环境。直接途径包括游泳或其他水上娱乐活动,间接途径包括擦干涂有防晒霜的皮肤的毛巾、淋浴时洗去的残留物,甚至尿液。
传统的污水和水处理技术无法有效去除大多数紫外线过滤化合物,据报道,全球 95% 的废水和 86% 的地表水中都含有有机紫外线过滤剂。从繁忙的旅游胜地到偏远地区(如南极洲和北极),世界各地的海洋环境中也检测到了紫外线过滤剂,凸显了这种污染的严重程度。
防晒霜污染最近也与农业实践有关,即废水处理厂的再生水和污泥生物固体被用作土壤肥料。这种做法不仅会导致紫外线过滤污染物扩散到农作物上,还会进入流入水生环境的农业径流和排放机制。
水环境中紫外线过滤器污染的另一个来源是使用海滩淋浴。一项研究发现,夏威夷恐龙湾海滩淋浴周围的沙子被防晒霜残留物严重污染,其污染程度与高访问率直接相关。
进入环境的防晒霜的数量和种类越来越多,污染物以各种可能的组合出现。
因此,我们必须了解它们在整个食物链中的生物累积潜力,以及它们在分子和细胞水平上单独或与其他压力源结合起作用的机制。采用跨学科方法将有助于发现生物体的相对敏感性并估计潜在的环境风险,符合联合国可持续发展目标 (SDG)。这也使我们能够解释任何对人类健康的潜在风险,因为海洋食品已成为全球饮食中越来越重要的一部分,43 亿人依赖鱼类获取高达 15% 的动物蛋白摄入量。在不断变化的环境中保障健康海产品的生产对于水产养殖业的可持续性也至关重要。
阿瓦德什·贾Awadhesh Jha 教授-遗传毒理学和生态毒理学教授
复杂的化学物质组合
这项新研究发表在《海洋污染公报》上,该研究基于对 110 多份与防晒霜、紫外线过滤剂及其生态毒理学或环境影响相关的出版物的审查。研究强调,至少有 25% 的防晒产品在海水浴过程中会被洗掉,一个拥有 1,000 名游客的海滩每天可能会被超过 35 公斤的防晒霜沉积物所覆盖。
防晒霜中使用的化学物质或成分可以是有机的(基于化学物质的),也可以是无机的(基于矿物或金属的),每种类型的特性、结构和溶解度都不同。有机紫外线过滤剂由多达 55 种已在全球注册使用的化合物组成,通过吸收入射的紫外线辐射起作用。相比之下,无机紫外线过滤剂有时被宣传为“对珊瑚礁无害”,包括二氧化钛 (TiO2) 和氧化锌 (ZnO),它们可以反射或散射入射的辐射。
单一的紫外线过滤剂对紫外线的吸收波长能力有限,因此需要使用组合来抵御整个紫外线光谱。通常,单一有机防晒配方中使用三到八种不同的紫外线过滤剂,这可占到产品总质量的 15%。