防晒霜保護了人類，卻可能弄哭了大海

研究發現，防晒霜中某些具備防晒效果的「功臣」的物質卻是珊瑚、海膽等海洋生物的威脅。

農健插畫

撰文 祝葉華視覺 潘秋杏 統籌汪韜

防晒霜對於海洋的影響是近10年來的研究熱點。在Web of Science資料庫中，防晒霜中有效成分不利於海洋生物生存的文章有上百篇。

在防晒霜成分對海洋造成的危害爭議下，另闢蹊徑，研發環境友好的防晒產品是當務之急。

炎炎夏日，各大海灘「餃子宴」又開席了。在享受日光浴和清新海風的同時，大多數人都會塗抹厚厚的防晒霜，給皮膚加層保護膜，以期在肆無忌憚享受陽光的同時，免受晒傷、晒黑或罹患皮膚癌之苦。

不過，防晒霜在保護人類免受紫外線侵害之時，也給海洋這鍋「餃子湯」加了點猛料。研究發現，防晒霜中某些具備防晒效果的「功臣」物質卻是海洋的威脅，有的國家和地區已經逐漸重視起來。

傷害珊瑚？

2017年2月3日，《自然》報道了美國夏威夷州參議員在1月20日提出的一項提案：除去具有醫療處方的情況外，禁止在夏威夷銷售含有羥苯甲酮和甲氧基肉桂酸辛酯的防晒霜，因為含有這兩種成分的防晒霜或許是珊瑚礁「殺手」。

被提案申請「封殺」的羥苯甲酮是一種微黃色結晶粉末，全球3500種品牌的防晒霜中均含有該種物質，其中就包括備受青睞的歐萊雅、香蕉船、水寶寶和露得清等。

防晒霜的原理主要分為化學和物理防晒。化學吸收劑型防晒霜中，起到防晒作用的主要是羥苯甲酮等名稱繞口難記的化學物質。這些化學物質大都是苯環化合物，對紫外線有強吸收性，目前國際上有約50種這樣的有機物被批准用於防晒霜生產中。

防晒霜的原理分為化學和物理防晒 網路圖

提案主要基於2015年的一項研究結果。這篇論文由非營利科研組織Haereticus環境實驗室執行董事克雷格·唐斯牽頭，發表在《環境污染與毒理學》上。研究結果表明，低濃度的羥苯甲酮就可對珊瑚帶來致命的傷害，這個濃度甚至低到萬億分之六十二——僅相當於6.5個標準游泳池中的一滴水的濃度，仍然會對珊瑚帶來傷害。

不僅如此，研究同時指出，目前在夏威夷地區羥苯甲酮的污染濃度比其他地方高近12倍，並且每年仍有6000-14000噸的羥苯甲酮在珊瑚礁中往複循環。

2016年，唐斯研究團隊的另一研究結果提到了議案中第二種申請被「封殺」的物質——甲氧基肉桂酸辛酯。這項研究再次發現，羥苯甲酮和甲氧基肉桂酸辛酯會阻礙珊瑚幼體的生長，且羥苯甲酮對七個珊瑚物種有毒。

《自然》的報道也劇透了唐斯團隊的一項尚未被發表的後續研究，他們在夏威夷毛伊島最受歡迎海灘附近的水域中檢測到了羥苯甲酮的存在，並且這種物質的濃度高達4000ppt（ppt數量級為皮克，即10的-12次方）。

唐斯團隊的研究人員稱，珊瑚對羥苯甲酮的容忍上限是400ppt，連續多日濃度達到400ppt，就會讓珊瑚白化。高濃度羥苯甲酮會破壞成年珊瑚的DNA，嚴重的話會使珊瑚朝著畸形方向發育。它們還會改變幼年珊瑚的DNA，讓幼年珊瑚的發育受阻或者激素生產遭到破壞，導致幼蟲「困」死在自己的骨骼中。

這一未發表的研究結果，貌似是夏威夷州參議員提案最直接的助推力。

生產商的質疑

與唐斯「強硬態度」不同的是，部分珊瑚礁科學家的態度更為謹慎。身處「敏感」的生存環境，許多因素都會對珊瑚礁造成傷害，比如全球變暖、過度捕撈、海岸帶污染等。

所以在前述《自然》的報道中，英國南安普頓大學珊瑚礁實驗室的負責人表示，防晒霜禁令解決不了氣候異常等其他因素對珊瑚的危害，但在遊客數量眾多的地區，承認防晒霜可能會造成累加效應也不無道理。

防晒霜對於海洋的影響是近10年來的研究熱點。在Web of Science資料庫中，防晒霜中有效成分不利於海洋生物生存的文章有上百篇。

早在2008年，一篇發表在《環境與健康展望》上的研究論文中就提到，羥苯甲酮可能會引發珊瑚礁白化，同時干擾蛤蜊和蝦等海洋生物的內分泌。

雖然有近10年的科研證據，但如今隨便翻看幾款防晒產品的配方，羥苯甲酮等仍赫然在目。

生產商希望更多的證據來支持禁令。同樣在上述《自然》的新聞報道中，歐萊雅公司環境研究部的研發與創新主管馬克·倫納德表示，「鐵證如山」的禁售證據必須建立在不同的研究團隊完成，同時兼具多樣性研究的可靠的科學數據之上。

倫納德認為夏威夷議員作為科學依據的研究結果大都是同一研究團隊的研究結果，可信度不足。雖然未給出直接回擊夏威夷提案的研究結果，但在此提案提出的前半年，2016年6月，歐萊雅曾與摩納哥科學中心合作，報道了另外一種紫外線過濾劑——對阿伏苯宗的研究結果：在5mg/L（數量級為微克級，即10的-6次方）的高濃度下，阿伏苯宗對珊瑚會產生不利影響，但是在正常濃度下，其對珊瑚的影響卻不大。

夏威夷的提案已接近半年，截至目前，這一提案還未聽聞新的進展。美國消費者健康產品協會很可能是「路障」之一，在這一爭議中，他們站在了生產商一方，同樣認為防晒劑配料在自然發生條件下對珊瑚礁退化的科學證據不足。

2015年，歐盟議會成員也曾建議在化妝品中去除羥苯甲酮，但後來也被暫停了。

阻礙海洋生物發育？

化學吸收劑型防晒霜會對珊瑚礁產生影響，也有研究發現，物理阻隔劑型防晒霜中的納米顆粒也會對海洋生物的胚胎造成損害，這主要是能反射或者散射紫外線的二氧化鈦、氧化鋅納米顆粒。

2015年，南京大學環境學院吳兵等在權威環境期刊《環境科學與工程》（以下簡稱ES&T）上發表的研究以海膽胚胎為基礎，研究了防晒霜、牙膏、化妝品和船用油漆中納米顆粒物對海膽胚胎的影響。

研究者將白色海膽放置於氧化銅納米顆粒、氧化鋅納米顆粒以及其相應的硫酸銅、硫酸鋅四種溶液中，結果，胚胎內部累積了不同程度的污染。

圖中綠色部分是進入海膽胚胎內部的有害物質（圖片來源：ES&T）

研究人員認為，因為金屬納米顆粒破壞了胚胎的防護系統，所以那些本該被胚胎天然防禦機制攔截在外的物質進入到了胚胎內部，導致海膽胚胎無法順利發育成幼體，那些看似發育正常的，也存在假體征，最終也因不能正常進食而死亡。

文章作者之一蓋瑞·奇勒在接受美國《國家地理》採訪時表示：「當接觸過這些納米材料後，即便是在接觸量極低（0.5ppm，數量級為微克級，即10的-6次方）、人類以為不會產生影響的情況下，海膽胚胎也無力承受。」

除了直接的毒害作用，2014年一篇ES&T論文還指出，防晒霜中添加的二氧化鈦納米顆粒在太陽輻射作用下，會在海水中生成過氧化氫。過氧化氫是一種強烈的氧化劑，會對海洋浮游植物造成生存壓力，而以浮游植物為食的大量海洋生物可能會出現「斷糧」的威脅。

生成過氧化氫的過程（圖片來源：ES&T）

改革的商機

因為納米顆粒的性質可能因其大小、形狀、表面面積和塗層而異，談及納米材料用於化妝品中的毒性和安全問題，科學家目前還未形成一致看法。

在美國《國家地理》2015年題為「防晒霜中的微粒會對海洋生物造成嚴重危害嗎？」的新聞報道中，亞利桑那州州立大學可持續工程和建築環境學院的教授保羅·韋斯特霍夫表示，蓋瑞·奇勒的研究並沒有證明防晒霜會對海洋生物產生重大影響。因為實驗中海膽胚胎所接觸到的納米顆粒劑量雖然較小，但相對於現實情況而言仍然太大了。「你在海洋環境中幾乎無法找到這樣高的濃度。」韋斯特霍夫說。

奇勒對此表示同意，因為大部分研究表明，進入到環境中的納米材料數量極少。但是，其具體數量會因地點差異而有所不同。「有可能就是存在我們測試中所使用的濃度，實際上，它會比你原以為的要更高。但要說一片繁忙而封閉的海灘中，其具體濃度是多少，我們也不知道。」

致力於產品檢測和評級的環保組織美國環境工作組（EWG）也有類似研究，2017年他們關於防晒霜中納米顆粒產生的環境效應的報告指出，雖然目前對於在防晒霜中添迦納米材料仍缺乏系統的科學研究，不過對比看來，由於氧化鋅和二氧化鈦在日照下的化學穩定性，目前相對來說，還是推薦它們為較為安全的添加劑。但該工作組也表示，為了保護人類和環境，需要對這類產品進行更好的監督和管理。

雖然更多研究仍值得期待，但防晒霜製造商應該嗅到了「改革的商機」，在防晒霜成分對海洋造成的危害爭議下，另闢蹊徑，研發環境友好的防晒產品也是當務之急。

（作者為清華大學環境科學與工程博士）

【本文首發於2017年6月29日南方周末。原創作品，轉載須聯繫後台取得授權。】

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