2016年9月28日 星期三

塑膠微粒的故事

塑膠微粒的故事

食物鏈新成員:無所不在的塑膠微粒

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作者:馮加伶(中央研究院生物多樣性研究中心海洋環境微生物研究室研究助理)
1公升海水 100顆塑膠微粒
Cózar等人組成的西班牙遠征船隊,在全球的開放海域中選取442個測站,共收集超過3千個海水樣本進行分析,發現大洋中漂浮性塑膠碎片的含量大約為7千至3萬5千公噸,含量最高的地區為北太平洋(如下圖),占了全球塑膠碎片總量的33% 至35%,其中又以1-5 mm大小的塑膠微粒(microplastics)特別多。根據美國海洋暨大氣總署(NOAA)的定義,塑膠微粒是指尺寸小於5mm的塑膠碎片,包括了初級和次級兩種來源:初級來源是原本就製作成微小尺寸的塑膠製品,而次級來源則是從較大的塑膠分解而來。
圖1.全球海洋表水塑膠廢棄物的濃度(圖片來源: Cózar et. al, 2014. Plastic debris in the open ocean)
過去80年間,這些微米、甚至是奈米等級的塑膠微粒,累積在世界各地的海洋和底泥中,甚至可達每立方公尺10萬顆粒,也就是說每1公升的海水裡面就含有100顆塑膠微粒。

海塑碎片新去向 藉食物鏈進入生物體內

Cózar等人發現塑膠微粒尺寸和數量的分布趨勢很奇特,2mm大小的微粒數量最多,小於1mm的微粒卻幾乎沒有,表示越小的塑膠微粒被分解或消失的速度越快。這種現象背後的原因有很多,可能是因為小塊的塑膠碎片受到陽光照射而分解的速率比大型塑膠廢棄物來得快,或是塑膠微粒上的微生物也參與了分解的過程,也可能是因為塑膠微粒上的附著物導致其正浮力減少而下沉,另一個可能原因則是這些塑膠微粒已經成為海洋生物的盤中飧。
會誤食塑膠微粒的生物五花八門,從大型的海洋生物鯨鯊、中深海層的小型魚類到沿岸底棲的海參、海星等棘皮動物,只要是濾食型的生物通通都有誤食的風險。被小型魚類誤食的塑膠微粒,再透過一連串的食物鏈加成作用,累積在食物鏈上層的動物體內,像是海狗、海獅等海洋哺乳類體內都發現有塑膠微粒。

酵素合成受阻 自由基增加

此外,這些塑膠微粒又容易吸附持久性有機汙染物(POPs),或是有些工業製程產生的微粒外層就直接包覆了一層矽、銀等離子,都會直接或間接影響到海洋生物的生殖能力和生理機能。
許多研究團隊開始在實驗室研究塑膠微粒對濾食性生物的影響。以地中海貽貝為例,許多不同材質的微粒被貽貝攝入後,會累積在消化管內,影響分解酵素的合成,並誘發血淋巴細胞產生氧化自由基和溶小體酵素等反應。
中央研究院湯森林副研究員實驗室的博士班學生楊姍樺,則利用美麗海葵當作刺絲胞生物的模式物種,觀察塑膠微粒在海葵體內累積的情形,發現海葵誤食塑膠微粒的傾向很高但有所偏好。若塑膠微粒大小同為5mm,立方體塑膠比扁平狀塑膠更容易被海葵誤食,但在攝入體內2個小時後就會被排出體外。若海葵誤食較小的塑膠微粒(9μm和100nm),則會累積在體內,散佈於觸手,中央體腔和底盤等各處(如下圖)。
海葵體內的塑膠微粒(透明圓球),其他紅棕色圓球為海葵體內的共生藻。(中央研究院湯森林副研究員實驗室 楊姍樺提供)

莫忘阿瑪拉定律

塑膠微粒,這個海洋食物鏈的新成員,會累積在海洋生物的體內多久?對海洋生物健康有何影響?會不會透過食物鏈回到人類體內? 許許多多的謎團,皆有待更多的研究才能窺見一斑。塑膠的好與壞,正好能套用阿瑪拉定律(Amara's Law) :人們總是高估一項科技所帶來短期效益,卻又低估它的長期影響。這些種種,或許都是當初塑膠的發明者始料未及的。
https://www.youtube.com/watch?v=87UNwkrbPj0
心得
        松菸護樹行動這個題目其實一開始只是個陰錯陽差,當時我同時找了許多題目,但我不曉得該用什麼樣的格式放在部落格上,怕多做多錯於是只放了其中一個上去,後來上課時就變成我的題目了,然後我就硬著頭皮做下去,在閱讀松菸護樹的相關報導時,越發覺得這不是我想要的,於是我把做到一半的ppt砍了,打算重頭來過。
        台灣是個四面環海的國家,但我們卻不怎麼關心我們的海洋及其中的生物,就連我們可能會把塑膠微粒吃進肚子還是沒什麼人關心,我覺得這是一件奇怪的事,但它並不特別,於是我開始好奇小魚為什麼要吃塑膠微粒?塑膠待在生物的體內會造成那些影響?若是這個影響很恐怖,才能引起大部分的人們開始有所行動嗎?

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