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© Andreas Varnhorn / Greenpeace

海鮮中的塑膠

綠色和平科研實驗室 Kathryn Miller | 2016


Assorted marine debris, including the word ‘Trash’ spelt out with golf balls is displayed on Kahuku beach, Hawaii. © Alex Hofford / Greenpeace

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1. 海鮮中的塑膠: 議題摘要 據 估 計,塑 膠 佔 了 全 球 海 洋

垃圾的60-80%(Derraik , 2002)。

海洋中的塑膠廢料雖然沒有一個 確 切 的 統 計 數 字,但 根 據 量 化 理 論 模 型 推 斷,有 多 於 5 . 2 5 兆 件、 重達268,940噸的塑膠碎片在 海 洋 中 飄 流,而 這 個 數 字 並 不 包 括沉積在海床和沙灘上的塑膠 (Eriksen et al., 2014)。最近甚 至有愈來愈多研究提出更高的估 計,相 信 全 球 海 洋 中 大 可 能 有 約 50兆件塑膠碎片(van Sebille et al., 2015),然而任何評估和研究 都沒有可能核證相關的數據。

不同大小的塑膠碎片在海洋中 擴 散 的 情 況 確 實 令 人 擔 憂,因 為 它 們 難 以 分 解,而 且 會 隨 洋 流 而 廣泛散佈到全球各地。從60年代 開 始,民 間 的 各 類 見 聞 和 科 學 論 文已詳細說明大型塑膠碎片對 鳥 類、魚 類 和 海 洋 哺 乳 類 動 物 的 影 響;不 但 如 此,現 在 更 增 添 了 對「微 塑 膠」的 憂 慮。微 塑 膠 是 指 直 徑 或 長 度 少 於 5 毫 米 的 塊 狀、 細 絲 或 球 體 的 塑 膠 碎 片。它 們 可 以 是「原 始」 (指 本 身 被 製 造 成 該 體 積,例 如 其 他 塑 膠 製 品 的 顆 粒 原材料) ,或是「次生」 (指那些因 暴 露 於 風、浪 和 紫 外 光 下 而 分 解 或變形的塑膠碎片) 。

大型塑膠

> 25mm

直徑或長度大於25毫米

中型塑膠

< 25mm

直徑或長度在5至25毫米之間

微塑膠

< 5mm

直徑或長度少於5毫米 能被分類為

「原始」微塑膠

指本身被製造成該體 積,如微膠珠

「次生」微塑膠

指由較大型塑膠分 解而成的塑膠碎片 ,如塑膠樽分解為 細小的碎片

納米塑膠

< 1um

微塑膠的一種 直徑或長度少於1微米 現在還沒有一個公認的微塑膠尺寸定義。在這份報告中,我們採用了 在GESAMP (2015)報告中的定義,即是:微塑膠是指直徑或長度介乎1 微米至5毫米之間的塑膠碎片。

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為了令大眾意識到微塑膠的問 題,綠色和平英國辦公室在2016 年 春 天 發 起 了 一 場 運 動,游 說 政 府 禁 止 使 用 固 體 微 塑 膠,包 括 用 於 日 用 品 如 牙 膏、洗 衣 粉 和 面 部 磨 砂 產 品 中 的 微 膠 珠。聯 合 國 環 境規劃署亦於2015年發表一份報 告 -‘Plastics in Cosmetics: Are We Polluting the Environment Through Our Personal Care?’ ,並建議全面禁用微膠珠。

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這些微塑膠對海洋環境的潛在 影 響,引 起 了 科 學 家、政 府、慈 善 機 構、消 費 者 團 體 和 環 保 組 織 的 關注。

塑膠產量在過去的50年裡激 增,2002年全球共生產了2.04億 噸 塑 膠,而 至 2 0 1 3 年,全 球 生 產 量已增至2.99億噸;2013年在歐 洲,包 裝 佔 了 所 有 塑 料 使 用 量 的 39.6% (Plastics Europe, 2015)。 由於許多塑料製品的用途都是一 次性的,所以造成了大量的浪費。 這些棄置的塑料雖然最終可能被 燒毀、送到推填區或回收,但部分 始終會因為滲透、倒瀉(如堆填區 垃圾的滲漏污水) ,經由市區排水 道 流 入 河 川 和 海 洋;以 及 由 蓄 意 的海洋傾倒、船隻意外滲漏,或是 渠道和污水處理廠等等排放出河 川和海洋(Derraik, 2002)。 為甚麼這些微小的塑膠會如此備 受關注?因為我們已經明白到,海 洋中的微塑膠比起大型塑膠有著 更大的影響。

被草草棄置的塑膠廢物會引致海 洋 生 物 被 綑 縛、窒 息、勒 斃 和 營 養 不 良。基 於 微 塑 膠 體 積 太 小, 它們比起大型塑膠更容易被海 洋 生 物 吸 食 和 攝 取。微 塑 膠 還 可 以持續地吸附並釋放有毒污染物 (「 吸 附 」( A b s o r b ) 是 指 塑 膠 化 學 物 質 粘 附 到 塑 膠 表 面; 「脫附 作用」 (Desorption)是指塑膠釋 放 所 吸 附 的 化 學 物 質) ,或 者 是 滲漏本身在製作過程時被添加的 化 學 物。隨 著 愈 來 愈 多 塑 膠 被 丟 棄,更 多 的 廢 物 將 流 入 全 球 水 系 統 當 中;大 型 的 塑 膠 廢 料 會 分 解 成 更 多 更 小 的 碎 片;每 一 件 在 海 中 飄 浮 的 塑 膠 碎 片,都 可 以 分 解 為上百,甚至上千的微塑膠。 Microbeads petition signatures. © David Mirzoeff / Greenpeace

目前不少學術研究正著眼於解決 微塑膠在海洋中所衍生出的眾多 問題。 這些問題包括:

• 海洋中到底有多少微塑膠?

• 微 塑 膠 是 否 會 在 食 物 鏈 中 累 積? • 微 塑 膠 對 海 洋 生 物 的 物 理 影 響是甚麼? • 海 洋 生 物 進 食 微 塑 膠 後 會 怎 樣? • 海 洋 生 物 會 主 動 攝 取 微 塑 膠 嗎? • 塑 膠 和 其 被 添 加 或 吸 附 的 化 學污染物對人類和海洋生物 的毒性為何?

我們在此把重點放在有關海洋中 的微塑膠之最新科學文獻和技術 報告,特別是魚類和貝類的研究, 並考量人類食用含微塑膠海鮮後 的潛在影響。

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Plankton Sample © Greenpeace / Gavin Parsons

研究面對的挑戰:

在抽取微塑膠在海洋生物和海水中的樣本時,要取得地點和數量這個共識已經是其中一大難處。微

塑膠的樣本通常是以船於海面拖網或者是在海灘取樣本而取得的,可是以拖網作為取樣本的方法會 導致數據難以對比。因為拖網只能收集到相對較輕的飄浮微塑膠樣本,卻無法撈到沉澱在海床上的

塑膠。要準確鑒定微塑膠,過程不但複雜而耗時,通常還需要專業的設備和實驗室的驗證,比方說一 些看起來像是塑膠的樣本,經檢驗後被證實其實是綿花(Song et al., 2015)。其它可能出現的問題還

包括微塑膠樣本可能意外地被諸如船身的油漆、塑料、拖網,甚至是實驗室的空氣等而受到污染。統 一收集、調查和鑑定微塑膠的方法,將能夠幫助研究小組更精準地對不同的研究結果作出比對。

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2. 海洋中的微塑膠: 研究摘要 海洋中塑膠碎片的存在已成為 全球性的問題,而且海洋生物普 遍會吸收和攝取這些微塑膠也 是不爭的事實。 據估計,至少有170種海洋中的脊 椎和無脊椎動物會攝取這些碎片 (Vegter et al., 2014)。然而,由於 微塑膠的研究領域相對仍處於起 步階段,要注意不論是隔離、鑑定 和紀錄塑膠污染的方法都仍在發 展 之 中,而 且 暫 時 也 沒 有 劃 一 的 標準。(Koelmans et al., 2015)。

要進行海洋魚類和貝殼類生物腸 內的微塑膠量化研究以作監察不 但 難 以 持 續 ( 見 表 ),而 且 更 衍 生 出 了 不 一 致 的 結 果。有 科 學 期 刊 指出,根據現場樣本的研究分析, 每 一 個 物 種 都 有 0 至 2 1 粒 微 塑 膠​ (​L usher et al., 2016; Rochman et al., 2015; Lusher et al., 2013) ,但單憑這些數據並不能作出任何 決 定 性 的 結 論。然 而 現 階 段 可 以 肯 定 的 是,不 同 的 海 洋 生 物 體 內 的 確 發 現 了 微 塑 膠,於 是 研 究 的 重點便集中在微塑膠對海洋生物 的影響之上。

根 據 科 學 分 析,海 洋 生 物 的 組 織已證實含有聚合物包括聚 丙 烯 ( p o l y p r o p y l e n e )、聚 乙 烯 ( p o l y e t h y l e n e )、醇 酸 樹 脂 ( a lk y d res i n) (常應用於油漆和 其它塗料),以及嫘縈(rayon)、聚 酯纖維(polyester)、尼龍(nylon) 、亞 克 力 纖 維 ( a c r y l i c )、聚 醯 胺 纖 維 ( p o l y a m i d e )、聚 苯 乙 烯 (polystyrene)、聚對苯二甲酸乙酯 (polyethylene terephthalate, P E T )和 聚 氨 基 甲 酸 乙 酯 (polyurethane)等(Neves et al., 2015; Rummel et al., 2016)。 目 前 集 中 於 北 半 球 國 家,特 別 是 歐洲和美國的相關研究比起南半 球 的 為 多,然 而 此 趨 勢 已 漸 漸 開 始改變。例如,今年就有一份來自 巴西聖保羅沿岸海產中青口被微 塑膠污染的研究報告(Santana et al., 2016)。此外,更多關於中 國微塑膠的研究報告亦相繼發表 (Li et al., 2016; Li et al., 2016b) ;而且還有少量來自亞洲、非洲及 南 北 極 等 的 研 究 數 據。這 些 研 究 資 料 說 明 了 不 論 是 在 大 西 洋、太 平洋、印度洋,甚至南北極洋等各 海 域 和 深 海 沉 積 物 中,都 能 發 現 微 塑 膠 的 蹤 跡;以 此 得 出 的 結 論 就 是,大 海 中 的 微 塑 膠 無 處 不 在 (GESAMP, 2015)。

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Musculatore of the blue mussel (Mytilus edulis) is full of fluorescent microplastic. Š Saara Mäkelin - Wetland Ecology Group, University of Helsinki

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實地抽樣調察 • 葡萄牙一項研究指出,在捕獲 的共263條、26個品種的商用 漁獲中,19.8%發現有微塑膠 (Neves et al., 2015)。

• 一 項 在 英 倫 海 峽 的 抽 樣 研 究 發現,36.5%的拖網漁獲中含 有合成聚合物。這項研究並沒 有就魚類攝入微塑膠的影響 作出調查,但作者認為魚類很 可能是透過正常的覓食和飲 食活動而攝取微塑膠(Lusher et al., 2013)。

• 在 分 析 了 1 2 1 種 魚 類 後 發 現, 來自地中海中部的食用魚包 括 劍 魚 ( S w o r d f i s h )、大 西 洋 藍鰭吞拿(Atlantic bluefin tuna)、長鰭吞拿魚(Albacore t u n a ) 等,當 中 1 8 . 2 % 的 樣 本 含有塑膠碎片(Romeo et al., 2015).。 • 一 隊 來 自 美 國 的 研 究 小 組 分 析了在印尼望加錫(錫江)和美 國加洲兩個不同的地方、野生 捕獲和於市場上販賣的魚類。 結果顯示,28%在印尼水域收 集的魚肉樣本中發現人工碎 片;來自美國海岸的樣本中則 發現有25%。所有在印尼樣本 中發現的碎片均為塑膠,而在 美國樣本中發現的則主要為 纖維(由於研究並沒有分析纖 維的類型,所以可以是綿或塑 膠) (Rochman et al., 2015) 。 • 攝 取 了 塑 膠 顆 粒 的 小 型 海 洋 生 物 將 會 透 過 食 物 鏈,把 塑 膠轉移給海洋中的其他生物。 北太平洋環流中心的一項研

究收集了以浮游生物為食物 的 魚 類 樣 本,發 現 3 5 % 的 樣 本均含有塑膠碎片。以浮游生 物為主食的魚類,同時也會被 其 他 魚 類 獵 食,所 以 塑 膠 污 染絕對會影響如吞拿魚以及 魷魚等以小魚為食的掠食者 (Boerger et al., 2010)。

• 一 份 來 自 北 海 和 波 羅 的 海捕獲的290條魚樣本 中,5 . 5 % 樣 本 的 內 臟 中 都 含 有 塑 膠。分 析 顯 示 4 0 % 塑 膠為聚乙烯(polyethylene) 。其 它 成 分 包 括 聚 醯 胺 纖 維 ( p o l y a m i d e , 2 2 % )、 聚丙烯(polypropylene, 1 3 % ),以 及 少 量 聚 苯 乙 烯 ( p o l y s t y r e n e )、聚 對 苯 二 甲酸乙酯(polyethylene t e r e p h t h a l a t e , P E T )、聚 酯 纖 維 ( p o l y e s t e r )、聚 氨 酯(polyurethane)和橡膠 (rubber) (Rummel et al., 2016)。

內含有塑膠的獵物,以致其體 內累積塑膠 (Murray & Cowie, 2011)。

• 在 北 大 西 洋 採 集 的 7 6 1 個 中 深海層魚類樣本中,發現當中 11%攝取了塑膠碎片(Lusher et al., 2016)。

• 來 自 巴 西 聖 保 羅 桑 托 斯 河 口 的 棕 青 口,以 及 來 自 中 國 海岸邊的藍青口(Mytilus e d u l i s ) 體 內,均 發 現 微 塑 膠。(Santana et al., 2016) (Li et al., 2016b).

• 北 海 的 藍 青 口 ( M y t i l u s edulis)和大西洋的太平洋 蠔( Crassostrea gigas )都被 發 現 有 微 塑 膠,而 兩 種 海 鮮 都是供予人類食用的品種 (van Cauwenberghe & Janssen, 2014)。

• 在 檢 驗 了 1 4 1 條 從 北 太 平 洋 亞熱帶環流捕獲的27種魚的 胃 部 後,發 現 當 中 9 . 2 % 含 有 微塑膠。這些被捕獲的魚類以 浮游生物為主食,於是作者有 理由相信微塑膠已進入了這 些海洋食物鏈中底層的獵物 (Davison & Asch, 2011) 。

• 一項針對挪威龍蝦( Nephrops nor vegicus )所進行的抽樣調 查發現,在克萊德海拖網捕獲 的樣本中有83%的胃內發現 塑膠細絲。研究人員因而推斷 龍蝦因為誤食塑膠或獵食體

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微膠粒的攝取途徑

Damselfish larvae that has ingested microplastic particles. Oona Lönnstedt - Uppsala University, Uppsala

海洋生物會以不同的途徑攝取微塑 膠:蠔和青口等生物透過過濾海水 進食;螃蟹以鼓動腮部然後把食物 送進口中;魚類則以口部進食。

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浮游生物可能因其無選擇性的濾食 而攝取了微塑膠;而選擇性覓食的物 種,如魚類,則會因進食了受到污染 的獵物,或是把微塑膠誤認為食物而 進食了微塑膠;某些物種也有可能會 主動地吞食微塑膠 (Rummel et al., 2016; Lusher et al., 2016)。今年公 佈的一份研究中指出,剛孵化的歐洲 鱸魚(European perch)幼體在浮游 生物和微塑膠之間,很可能會寧可進 食後者,尤其當周圍的環境充斥著微 塑膠 (Lönnstedt & Eklöv, 2016)。


累積與轉移 其中值得關注的是,微塑膠會因 為掠食者進食了被污染的獵物 而經由食物鏈轉移或累積。

例如Mazurais et al., (2015) 提出, 如果舌齒鱸幼體( Dicentrarchus labrax )被食物鏈中較高等的生物 獵食,微塑膠將轉移至獵食者體內 積 聚。這 就 衍 生 出 兩 個 主 要 的 問 題:微塑膠於食物鏈中累積,以及 有可能引致化學污染物累積。針對 微塑膠於食物鏈中轉移的研究包 括以下幾項: 魚類

• 一 項 實 驗 室 的 實 驗 發 現,烏 頭( Mugil cephalus )腸胃中 的微塑膠能夠轉移至其肝臟 組織當中 (Avio et al., 2015) 。

• 一 項 以 白 額 鸌 ( s t r e a k e d shearwater)幼雛所做的餵飼 實 驗 中,雛 鳥 們 被 餵 食 魚 類, 以及從東京灣葛西臨海公園 收集而來的聚乙烯樹脂顆粒 (polyethylene resin pellets) ;這 些 餵 給 雛 鳥 的 魚 類 中 都 因為獵食細小的甲殻類生物 而攝取了多氯聯苯(PCBs)。研 究發現多氯聯苯(PCBs)可經 由海洋塑膠轉移至海鳥身上。 海鳥可能因為食用被污染的 獵物(魚類),而令自己亦身受 其害,而關於這些化學物所帶 來的影響,則需要更多相關的 研究 (Teuten et al., 2009)。 • 一 項 實 驗 室 試 驗 研 究 了 微 塑

膠於食物鏈中的三個營養級 別層面(three trophic levels) 轉移的情況,並觀察了其對食 物鏈頂層、份屬掠食者魚類的 影 響。比 起 對 照 組 的 魚 群, 被餵飼了微塑膠的魚群需要 更 長 時 間 餵 食、相 對 較 不 活 躍;比 起 花 耗 時 間 和 精 力 在 魚 缸 中 探 索,牠 們 較 常 停 留 在淺水處(Mattsson et al., 2015) 。

雙殼類

• 螃 蟹 ( 普 通 濱 蟹,C a r c i n u s maenas)進食了被微塑膠 污染了的藍青口(Mytilus e d u l i s ) 2 1 日 後,螃 蟹 體 內 便 發 現 了 若 干 微 塑 膠。作 者 於 是認為普通濱蟹(Carcinus maenas )亦可以將微塑膠轉 移到掠食者身上(Farrell & Nelson, 2013)。

養在魚缸中的同時,亦被餵食 以 微 塑 膠 為 糧 的 魚。2 4 小 時 後,每 一 隻 龍 蝦 的 胃 部 都 發 現 含 有 塑 膠,作 者 於 是 指 出 塑膠有可能在龍蝦體內累積 (Murray & Cowie, 2011)。

浮游生物

• 在 一 項 實 驗 室 試 驗 中,糠 蝦 ( Mysid shrimp )被餵以體內 含微塑膠的浮游生物;試驗中 糠蝦並無拒絕進食的跡象,提 出了塑膠污染在食物鏈中經 由獵物轉移至掠食者身上的 可能性(Setälä et al., 2014)。

• 常 見 的 藍 青 口 ( M y t i l u s e d u l i s ) 屬 於 濾 食 性 動 物,小 至3或9.6微米的微塑膠會於 濾食過程中殘留於其體內。內 臟中累積的微塑膠亦會在3日 內轉移到循環系統中,並留在 青口( Mytilus edulis )體內48 日,甚 至 更 長 時 間;而 短 期 接 觸並未發現任何不利的生物 反應。

龍蝦

• 在 研 究 室 的 餵 飼 試 驗 中, 捕自克萊德海的挪威龍蝦 ( Nephrops norvegicus ),被

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食用微塑膠引起的物理和化學反應 多個發表過的實驗室研究結果 都顯示,微塑膠可能會引起海洋 生物的化學以及/或物理反應。

在 一 項 實 驗 室 試 驗 中 發 現,餵 食舌齒鱸( D i c e n t r a r c h u s l a b r a x ) 塑膠(PVC)顆粒90日 後,5 0 % 被 餵 食 無 污 染 膠 粒 的 鱸 魚 腸 道 出 現 了 明 顯 的 改 變, 而另外50%被餵食受污染膠粒 的鱸魚腸道則出現了嚴重的改 變。(Mazurais et al., 2015). 進食微塑膠對海洋生物的影響取 決 於 不 同 的 物 種,或 是 生 物 的 生 長 階 段。卵、幼 體 和 年 幼 的 海 洋 生物比起發育成熟的海洋生物 更 易 受 到 影 響。一 位 研 究 幼 魚 的 作 者 得 出 的 結 論 是,微 塑 膠 在 化

當岸邊常見的螃蟹(普通濱 蟹,Carcinus maenas)以及細小的 甲殻動物(Calanus helgolandicus) 進食了微塑膠後,其精力會減少、 覓食的速度會放慢,而且成功孵化 的 卵 亦 會 減 少。這 種 細 小 的 甲 殻 類動物(C. helgolandicus)是海洋 食物鏈中主要的物種,因牠同時是 魚類和無脊椎動物的食物(Cole et al., 2015b)。

PBDEs     

PBDEs

吸附 PAH

化學物質,如多氯聯苯 ( P C B s )、多 環 芳 烴 ( P A H s )、多 溴 二 苯 醚 ( P B D E s )、D DT 等,粘 附到塑膠表面的過程

Bisphenol A

PAH

微塑膠

PAH

DDT

脫附 PcBs

塑膠釋放所吸附的 化學物質的過程

Phthalates

Phthalates

Nonylphenol

PAH

PcBs

生產過程中添加的化 學物質從塑膠滲漏至 附近的水域或腸道消 化液的過程,這些添加 的化學物質包括鄰苯 二甲酸鹽(phthal a t e s )、酚 甲 烷 (Bisphenol A, BPA)、 壬基酚(Nonylphenol)等

Nonylphenol

Bisphenol A

PBDEs

Bisphenol A

PBDEs Nonylphenol

DDT

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Nonylphenol

Phthalates

PcBs

DDT

滲漏

Bisphenol A

DDT

PcBs

PBDEs

如果營養級別(trophic level)較 低的海洋物種攝取了微塑膠和 相 關 的 有 毒 塑 膠 污 染 物,那 麼 食 物 鏈 也 可 能 會 受 到 影 響。海 蚯 蚓 ( Arenicola marina )在翻起海洋 沉積物的作用上擔當了重要的角 色。在一項實驗中 (Wright et al., 2013),海蚯蚓因為長時間接觸未 增塑聚氯乙烯(UPVC)而產生了炎 症 反 應,導 至 其 減 少 覓 食 和 活 動 量 減 半。因 此 造 成 了 牠 們 生 長 和 繁 殖 量 均 減 少 的 後 果,於 是 同 樣 地海洋沉積物被翻起的次數亦同 樣 地 減 少,引 發 起 對 海 洋 生 態 系 統的潛在影響。

學和物理層面都影響了歐洲鱸魚 (European perch)從孵化、幼魚 以 至 於 成 長 過 程 的 各 個 階 段;因 為這些影響涵蓋了牠們的活動 作 息、進 食 習 慣 和 面 對 獵 食 者 等 威脅的反應(Lönnstedt & Eklöv, 2016)。

Phthalates

Bisphenol A

Bisphenol A


毒理學: 微塑膠的污染物的吸附、脫附和滲漏 海洋環境中的微塑膠是一個

嚴重的問題,因為它們有可能 釋放(或滲漏)有毒的化學物質

到海水當中,也可能會吸引(或 吸收)化學物到其表面上,繼而 毒害其他生物。

滲 漏:科 學 研 究 已 證 實 了 使 用於塑膠上的添加劑的毒性( 刻意添加至塑膠上的化學物) ,這 些 有 毒 化 學 物 會 從 微 塑 膠 上 滲 漏 出 去,例 如 酚 甲 烷 (B i s p he n o l A , BPA) 此種已 知會導致內分泌紊亂的化學 物(J. M i cha ł o wicz 2 0 1 4 ; Pe re z- Lobato, R . et al., 2 0 1 6 )。會影響內分泌系統的壬 基酚(Nonylphenols)( S o a r e s et al ., 2008),以及多溴二苯 醚(PBDEs)同樣有生物毒性 (Darnerud, 2003) See table 1) 。 吸 附:塑 膠 一 旦 變 成 微 粒,不 論是大型塑膠的碎片或是刻意 製 作 而 成 的 微 膠 珠,它 們 都 有 可能吸引和吸附海水中一些具 持 久 性、生 物 累 積 性 和 有 毒 的 污 染 物,如 持 久 性 有 機 污 染 物 (POPs)。

持久性有機污染物是有毒的人 工 合 成 化 學 物 質,諸 如 那 些 可 以在生物體內累積和難以代謝 分 解 的 農 藥 或 工 業 產 品。它 們 於 自 然 環 境 中 的 存 在,以 致 它 們 對 人 類 和 野 生 動 物 的 影 響, 都已有詳細的紀錄(見表一)。

多個研究指出諸如聚乙烯 ( p o l y e t h y l e n e )、聚 丙 烯 ( p o l y p r o p y l e n e )、尼 龍 (nylon)和塑化聚氯乙烯 (plasticised polyvinyl c h l o r i d e ) 等聚合物最易累 積持久性有機污染物( U N E P / G PA 2 0 0 6 ; Sto c k h o l m C o n v e n t i o n );反 而 未增塑聚合例如聚氯乙烯 (polyvinyl chloride)和 聚苯乙烯(polystyrene)則不 太可能會積聚高含量的持久性 有機污染物( S y b erg, 2 0 1 5 )。 事實上有研究紀錄指出聚丙烯 ( p o l y p ro p y l e n e ) 濃 縮 了 某 有 毒 化 合 物,致 其 濃 度 比 起 周 圍 的海水高出百萬倍。 儘管這些污染物是如何由攝取 塑膠到轉化進入至活組織的 過 程 仍 屬 未 知 之 數,塑 膠 顆 粒 仍 然 可 能 因 此 成 為 海 洋 物 種, 甚至人類接觸危險化學品的 相 關 源 頭;即 使 有 模 型 提 出 目 前進食被污染的獵物始終為接 觸某些化學物最主要的途徑 (Koelmans et al., 2016) 。

比起另一正常情況下的魚群為 高;更長期的接觸(63日)結果顯 示魚體內化學物的含量亦相對 提高 (Wardrop et al., 2016)。最 近 另 一 項 研 究 中,為 了 模 擬 在 海 水 中 對 污 染 物 的 自 然 吸 附, 於是讓舌齒鱸( Dicentrarchus l a b ra x )接 觸 在 意 大 利 米 拉 佐 港 已 沉 浸 了 三 個 月 的 微 塑 膠。 結果顯示魚的腸道遭受到嚴重 的 影 響,不 單 是 被 餵 食 污 染 微 塑 膠 的 魚,甚 至 那 些 被 餵 食「 乾淨」微塑膠的魚亦然,證明即 使 是 未 被 污 染 的 微 塑 膠,一 樣 會對魚的健康有造成負面影響 (Pedà et al., 2016)。 人類對微塑膠隨著壽命和風化 作 用 等 分 解 的 特 性,以 及 它 們 對污染物的親和力(affinity) 仍未有全面的了解(Teuten et al.,2009)。

實驗室研究無法百分百重塑海 洋物種在自然環境條件下接觸 化 學 物 的 情 況,不 過 目 前 許 多 對 微 塑 膠、化 學 污 染 物 和 生 物 間互動的認知都必須由這些研 究 而 來。例 如 在 受 控 的 研 究 中 於21日內接觸含有溴化阻燃 劑PBDEs污染微塑膠的彩虹魚 ( Melanotaenia fluviatilis ), 體 內 含 有 相 關 化 學 物 的 水 平, 13


需要進一步研究才能理解的問 題,如下:

• 微 塑 膠 滲 漏 污 染 物 到 周 圍 水 體的程度。 • 塑 膠 在 海 洋 環 境 中 吸 收 污 染 物被的程度。

• 與 塑 膠 相 關 的 各 類 污 染 物 在混合海水後會造成的影響 (Li et al.,2016; Engler, R. E. 2012) 。

聚 合 物 單 體 添 加 劑

• 哪 些 化 學 品 會 被 哪 一 種 塑 膠 吸附。

化學物 (Bisphenol-A, BPA)

潛在的內分泌影響物;可能 會影響腹中的胎兒和幼兒 的成長

鄰 苯 二 甲 酸 酯(Phthalate esters)

增塑劑/柔軟劑使塑料更 具 可 塑 性,尤 其 是 用 在 PVC

某 些 鄰 苯 二 甲 酸 鹽 (phthalates)對生殖系統是 有毒性的;其他高濃度的則 會損害肝臟

壬基酚

塑 膠 中 的 抗 氧 化 劑 ( A n t i o x i d a n t )、增 塑 劑 ( p l a st i c i s e r ) 和 穩 定 劑。還 會 在 基 酚 乙 氧 基化物(nonylphenol ethoxylate)工業洗滌劑的 部分降解過程中形成

對水中生物是劇毒;是魚的 內分泌干擾物,有機會造成 雌性化(feminization);可能 會影響其他動物和人類的 䌓殖和生長

塑化塑 (phthalates),如 DEHP, DBP及DEP

NP)

多溴聯苯醚 (Polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)

污 染 物

潛在影響

聚合物單體(Monomer) 用 作 生 產 聚 碳 酸 酯 (polycarbonate)塑料和 環氧樹脂(epoxy resins)

酚甲烷

(Nonylphenol,

• 與 塑 膠 相 關 的 化 學 物 對 控 制 生長、代謝和繁殖活動等內分 泌功能的影響(Rochman et al.,2014b)。

作用

香水和化妝品內的溶劑和 芳香固定劑

是用於某些塑膠、泡沫及 紡織品的阻燃劑;可以是 塑料的添加劑或者從環境 中吸附在塑膠表面的污 染物

多氯聯苯(PCBs)

以前在某些塑膠中作為阻 燃劑和增塑劑,並用作在 變壓器中的絕緣液體

多環芳烴 (PAHs)

不完全燃燒煤炭後的產 物,以及油和煤焦油中的 成分

農藥殘留,如DDT 和HCHs

過去在農業和城市中作為 殺蟲劑;現在DDT只限用 於控制瘧疾

潛在的內分泌干擾物,尤其 會 影 響 甲 狀 腺 功 能;有 可 能影響行為、神經系統的發 展、免疫系統和肝臟 對大部分動物的免疫系統、 䌓殖和發育中的神經系統 有毒;有可能引致肝臟損害 及某類癌症

全部都是持久性及生物累 積的;有些PAHs會引致突 變、癌症,或對生殖系統有 毒

DDT對水中生物是劇毒,亦 是潛在的內分泌干擾物及 生䌓有毒物;HCHs對肝臟 及腎臟有毒;有些可能是內 分泌干擾物或致癌物

表格一:一些與微塑膠有關的聚合物單體(monomers)、添加劑(additives)及環 境污染物(environmental contaminants)的例子

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3. 微塑膠對人類健康的影響: 人類食用塑膠污染的魚類 微塑膠由被污染海洋生物轉 移至人類身上的毒理反應的 相關研究,目前仍處於萌芽 階段,還必須要有更進一步 的調查(Law & Thompson, 2014)。

無 論 如 何,鑑 於 微 塑 膠 廣 泛 存 在 於人類食用的海洋物種上,(特別 是 整 片 軟 肉 為 食 用 部 分 的 物 種, 如 貝 類 ),在 進 食 這 些 食 物 時,人 類無可避免地一定會攝取一些微 塑 膠。縱 使 有 人 試 圖 估 算 人 類 的 攝 取 量,但 實 際 上 仍 有 很 多 不 確 定的數據,令到量化非常困難。 Galloway和Lewis(2016)確定了 人類可能因進食海鮮而攝取微塑 膠 所 引 起 的 不 少 健 康 問 題;包 括 微塑膠與人類的細胞和組織的直 接 互 動,以 及 其 成 為 主 要 有 毒 化 學 物 接 觸 源 的 潛 在 風 險,因 為 它 們表面大部分的範圍都有吸收和 滲 漏 污 染 物 和 添 加 劑 的 特 性。由 於科學知識和認知上對此仍然有 很 大 的 斷 層,以 致 難 以 評 估 其 對 人類健康所造成的風險。

即使聯合國環境規劃署在最近一 份報告中斷定海鮮中的微塑膠目 前 對 人 類 健 康 未 構 成 風 險,但 其 內文中還是重點指出了報告中有 限 的 數 據 和 不 確 定 因 素 ( U N E P, 2016),當中特別強調了欠缺足夠 的證據去評估污染物轉移至魚肉 並 從 而 轉 移 至 掠 食 者,包 括 人 類 身上的潛在可能性。UNEP的評論 繼 而 作 出 結 論:我 們 在 理 解 微 塑 膠 對 人 類 產 生 的 毒 性 和 影 響 上, 有著嚴重的知識斷層;另外,報告 亦提出微塑膠有可能是傳播和散 佈人類相關疾病病原體的媒介的 潛在風險。

許多化學添加劑和污染物都被發 現 和 微 塑 膠 有 關,或 是 已 知 其 易 於 微 塑 膠 的 表 面 累 積;這 些 當 然 都對人類及野生動物有一定的影 響。不論途經為何,表一已列出了 一些相關的化學物以及已知的危 害。

要確定人體食用微塑膠的潛在後 果,尤其是那些體積最小的(納米 塑膠),醫學研究文獻能提供非常 有 用 的 指 引。醫 學 文 獻 已 明 確 指 出,小於100納米的顆粒可以通過 內 噬 作 用 吸 收 至 任 何 細 胞 當 中, 而大於100納米的則可經由吞噬 作 用 被 吸 收 ( 由 巨 噬 細 胞 吞 噬) 。 其它關於塑膠顆粒對人類的潛在 毒害應該考慮的因素包括塑膠廢 料 的 大 小 和 形 狀 ( 球 形、棒 形、三 角形),以及當許多顆粒累積而產 生的影響(Ojer et al., 2015)。

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4. 總結 微塑膠廣泛地存在於海洋環境中。我們 從不少實地抽樣研究分析和實驗室試驗 中得知,微塑膠可藉由被不同的海洋生 物攝取而進入食物鏈。研究員們正努力 地尋找微塑膠可能對海洋生物和其他生 物產生的物理和毒性反應。 然而要謹記,微塑膠的研究領域仍然處於 萌芽階段,不確定因素和知識斷層令我們 難以就微塑膠可能對海鮮、海洋環境或是 人類健康的影響作出定論。在為微塑膠可 能產生的影響找到絕對的答案之前,我們 謹慎起見,應採用預防性原則。

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Petri dish containing a sample of marine debris and zooplankton © Greenpeace / Alex Hofford


5. 對未來研究的建議 1. 要 確 定 海 洋 魚 類 和 貝 類 的 內 臟和組織因接觸微塑膠而產 生的物理反應,驗證和分析的 方法必須在進行實驗前經過 審慎的考慮,以能夠和其他的 研究作相對比。 2. 我 們 必 須 理 解 來 自 塑 膠 的 有 毒污染物,在魚類和貝類組織 中的生物累積程度,特別是人 類會食用的品種。 3. 在特定的物種中,魚類和貝類 的壽命和塑膠的累積是否有 關聯?

4. 進食了塑膠的物種,其體內的 持續性有機污染物(POPs)和 其它有毒化學物的生物累積 程度為何?以及持續性有機污 染物(POPs)在同一營養級別 中轉移的可能性是甚麼? 5. 在 同 一 種 和 塑 膠 有 關 的 毒 素 的 影 響 下,對 魚 類 和 貝 類 在 不足以致死量(sublethal)的 影響是什麼?或是微塑膠的不 足以致死量(sublethal)為多 少?

6. 統 一 能 準 確 地 識 別 魚 類 內 臟 和組織、貝類及海洋環境中微 塑 膠 和 相 關 化 學 物 的 標 準。 標準化將有助估計污染水平 和接觸頻率,以及制訂風險評 估。 7. 必 須 要 有 實 地 抽 樣 的 數 據 以 評估海洋中微塑膠的含量,包 括其源頭、於水流中移動和下 沉速度。我們還需要確定不同 大小的塑膠在進入海洋環境 後的分解速度和分佈。

8. 微塑膠穿過魚類、貝類和其他 海 洋 生 物,包 括 人 類 的 細 胞 膜和細胞壁的程度為何?還有 微 塑 膠 會 否 增 加 魚 類、貝 類 或其他海洋生物的壓力負擔 (stress burden)? 9. 海 洋 生 物 是 主 動 或 是 意 外 地 攝取微塑膠?

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© Bernadette Weikl / Greenpeace

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Greenpeace ......

www.greenpeace.org.hk/

Sampling Microplastics in Germany Š Andreas Varnhorn / Greenpeace.

Profile for 綠色和平東亞分部 Greenpeace East Asia

《海鮮中的塑膠》報告 Greenpeace 綠色和平|香港辦公室  

《海鮮中的塑膠》報告 Greenpeace 綠色和平|香港辦公室  

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