甲殼動物能將塑膠微粒消化成「奈米級塑膠微粒」,對海洋生態可能造成什麼影響?

甲殼動物能將塑膠微粒消化成「奈米級塑膠微粒」,對海洋生態可能造成什麼影響?
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我們想讓你知道的是

甲殼類動物Gammarus duebeni(Lillj.)能將塑膠微粒,消化成奈米級塑膠微粒(nanoplastics)。研究也進一步提出這類生物消化塑膠微粒,將會是奈米級塑膠微粒產生的途徑之一。

議題背景

今(2020)年7月30日,一篇在《科學報告》(Scientific Reports)上的研究《Rapid fragmentation of microplastics by the freshwater amphipod Gammarus duebeni (Lillj.)》發現,甲殼類動物Gammarus duebeni(Lillj.)能將塑膠微粒,消化成奈米級塑膠微粒(nanoplastics)。研究也進一步提出這類生物消化塑膠微粒,將會是奈米級塑膠微粒產生的途徑之一。

為釐清小型甲殼動物消化塑膠微粒的機制,以及對海洋生態的影響,特別邀請專家學者回應。

本次議題相關新聞、報導:

來看看專家怎麼說。

陳德豪(國立海洋生物博物館副館長、國立東華大學海洋生物研究所教授)
2020年8月13日

一般來說,塑膠在環境中的破碎化通常是因為物理化學作用,例如紫外線照射、物理性磨損、氧化分解、以及微生物作用。但這樣的破碎速度很慢,單位通常是以年計算,在淡水生態系中則會更慢。

然而,今年7月剛發表的一篇論文指出,一種小型的淡水端足類甲殼動物(Gammarus duebeni)可以在四天之內將塑膠微粒,破碎成形狀大小不同的碎片(ref. 1)。

該研究發現,這種小型的淡水端足類生物可以吃進塑膠微粒,並快速消化為更小的奈米級塑膠微粒,但在實驗過程中並未觀察到致死效應,顯示在實驗條件下並不具有急毒性。該研究也發現,暴露時間和濃度增加,都會促進塑膠微粒破碎化;在暴露停止後的排空過程中,如果有食物的話也能促進塑膠微粒破碎化,顯示食物是塑膠生物破碎化過程中的重要因子。

事實上,2018年一篇關於南極磷蝦的研究,是首次發現微塑膠能藉由生物破碎化轉變成奈米級塑膠(ref. 2)。磷蝦數量龐大,是南極生態系中的關鍵物種,但微塑膠經由磷蝦的消化作用所產生的奈米級塑膠,會對生態產生何種影響,還不得而知。

目前只有這兩篇文獻,報導微塑膠藉由生物破碎化產生奈米級塑膠。然而,這些研究都是在實驗室,利用單一材質的微塑膠進行的暴露實驗。不同種類的塑膠因聚合物狀態不同,可能會有不同的破碎情形,因此還需要更多的研究來了解這些生物,在天然環境中對各種材質的微塑膠破碎情形。

端足蟲是淡水及海水生態系中廣泛分布的生物,他們的攝食構造具有剪切、研磨能力,這些研究顯示他們能快速增加微塑膠,甚至是奈米級塑膠碎片的數量。奈米級塑膠對生物本身的毒性資料相當缺乏,還需要更多研究去驗證。

從前在研究微塑膠的環境宿命模式中,並未考慮生物破碎化的影響。這兩篇研究結果顯示,這些都是在未來研究中需要考量的。

何攖寧(國立臺灣海洋大學海洋生物研究所助理教授)
2020年8月18日

海洋塑膠微粒(marine microplastics)已成為近十年來海洋環保重要議題,海洋塑膠微粒(小於五毫米的塑膠碎片或纖維)充斥海洋當中,然而塑膠微粒在水體環境中是如何轉換、傳遞、對於微環境的影響,以及是否會透過食物鏈進入到人體當中?這些問題都是現今科學家們關注且感興趣的議題。

塑膠微粒主要來源分為初級塑膠微粒(primary microplastics),以及次級塑膠微粒(secondary microplastics)(註1, ref. 3),據南京大學研究團隊估計一年約有120吉克(1 Gg, 1000公噸)的初級塑膠微粒廢棄物,進入到水體環境(ref. 4)。

而次級塑膠微粒,則來自於塑膠廢棄物在環境當中的自然崩解與分解,塑膠廢棄物在環境中以非生物性的方式(光照、潮汐、洋流等),隨著時間慢慢的崩解形成較小的碎片與顆粒(ref. 5),或透過生物性的方式在水體環境中被碎片化,塑膠表面的生物膜與附著生物改變微粒的密度,使其在水層中垂直傳播與分佈(ref. 6),這些塑膠微粒在環境中的動向對於生態的影響非常值得探討。

今年一篇由科克大學地球環境科學研究團隊,發表在《科學報告》(Scientific Reports)上的研究發現,淡水端足目生物Gammarus duebeni(Lillj.)可以快速的將聚乙烯(polyethylene, PE)碎片化(fragmentation),進而改變攝入塑膠微粒的形狀與大小,甚至可將塑膠微粒變為奈米級的微粒(558 nm- 1 µm)(ref. 7)。

科學家發現在端足目G. duebeni進食的時候,攝入的塑膠微粒被碎片化的現象最為明顯,在消化道當中,被碎片化的塑膠微粒佔全部塑膠微粒的65.7%。端足目G. duebeni在24~96小時內,就可以把塑膠微粒快速碎片化成更小的顆粒。此研究的結果指出,生物性消化碎片化(digestive fragmentation)的作用,可能在決定環境中塑膠微粒的命運上扮演著關鍵角色。

此研究的發現,意味著在自然界環境中,初級或是次級的塑膠微粒都有機會透過生物性的碎片化作用,變成更細微的奈米級塑膠微粒,此現象使得塑膠微粒更有機會進入到食物鏈當中。同樣是今年(2020)由葡萄牙波爾圖大學(University of Porto)研究團隊的研究報導指出,大約有32%的魚背肌肉(dorsal muscle)樣本,被發現有微小的塑膠微粒(


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我們想讓你知道的是

《國際大風吹|行動講堂》Ep2聚焦於戰爭中最大受害者──砲火下流離失所的人民,節目透過影像與聲音,帶領觀眾凝視全球戰爭中流離失所的人們,認識世界展望會長達數十年的難民人道救援經驗。

由李漢威、蔡尚樺聯手主持的直播節目《國際大風吹|行動講堂》第2集已於6月14日首度播出,本次特別邀請華人紀實攝影師張雍、台灣世界展望會會長李紹齡對談,帶領觀眾凝視戰爭中流離失所的人們,聆聽相遇與別離的故事,也讓觀眾認識世界展望會長達數十年的難民人道救援經驗,以及他們對於每場救援行動專業審慎的態度。這些因你我支持而促成的救援行動,都是為了重新牽起人際間被鋼鐵與火藥所摧毀的繫帶,世界展望會的工作人員則背負著託付與使命親臨現場,陪伴人們度過戰火下的煎熬苦難。

「我們不只看到《月球背面的逃難場景》,還聽到月球背面的哭聲,所以世界展望會從來沒有選擇,只有無條件的接納與支持。」

數據解析:你我未曾意識到的「月球背面」

俄烏戰爭打響至今已逾三個多月,因戰事被迫離家的難民人數也急速攀升。根據聯合國難民署統計,截至5月29日已經有超過680萬人自烏克蘭境內出逃至波蘭、匈牙利、羅馬尼亞等鄰近歐洲國家,國際移民組織(IOM)的一項研究也預估有將近800萬人在烏克蘭境內流離失所,總計相當於將近四分之一的烏克蘭國民因為無情戰事淪為難民。

你可能不知道的是,當烏克蘭戰事成為網路熱搜的同時,歐洲大陸遙遠的另一端也存在一群面臨相同困境的人們。根據聯合國難民署的統計數據,截至2020年底全球共有8240萬人被迫流離失所,受俄烏戰爭影響產生的難民僅占全球難民總數的18%。這意味著全球戰火不只存在於烏克蘭與俄羅斯之間,當我們揭開數據,就會發現其中還包括敘利亞內戰、阿富汗戰爭,以及中東或非洲部分地區長久性的區域武裝衝突。而更令人不忍的是,在8240萬流離失所的難民中,兒童人數占比竟高達42%,這些本與戰火紛爭最不相干的族群,卻需要承受這一切悲劇性的後果,甚至改變了他或她的一生。

圖片1
Photo Credit:節目來賓張雍提供
隨著天災人禍不斷發生,從數年前的敘利亞、阿富汗,再到近期的烏克蘭,難民遷徙事件的發生愈發頻繁,甚至連進行多年難民紀錄的來賓張雍都想不到,短短十多年內竟會連續看到如此規模的難民潮。

走入真實現場:救援最前線的世界展望會事工

截圖
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根據世界展望會統計,敘利亞十年來戰爭的影響為例,已有超過6000名孩童喪生於戰火,也導致超過2百多萬名孩童無法上學或生活發生問題。

「在普遍國際的人道救援中,有一種描述是『戰爭已經逐漸敘利亞化』。」國際戰火衝突的時間拉長,不只剝奪以千萬計的孩子們在正常生活環境下溫飽、健康成長的權利,複雜的環境更讓兒童拐騙及販賣、女性保護問題隨之而來。

這些數字不只意味者數百萬家庭的不幸遭遇,更是戰爭對社會關係的撕裂創口;只有當我們直視數字時才會猛然驚覺,原來世界比想像的更加不平靜。特別來賓張雍也感慨道,這些數字正是驅使他走入現場的動機之一,他想要與人們面對面的互動,相處、攀談、接觸……藉此豐滿個體生命的輪廓,讓人真正為人,不再只是數據中的千百萬分之一。而就在奔走無數逃難前線,體會萬千生離死別後的某天清晨,他一如往常地在路上慢跑,突然瞥見有隻毛毛蟲正緩慢地在路上爬行,於是他停下來,小心翼翼地將其安置路旁,又跑了幾步以後,他猛然發現道路上竟然還有好幾十隻毛毛蟲。但因為能力實在有限,無法將所有毛毛蟲一一安置,最終,他只好繞道而行。

當這猶如寓言故事般的親身經歷與冰冷的統計數字相互對比,它給了我們更為震撼的啟示──除了網路媒體讓我們看到的景象外,還有更多我們看不見的地方,甚至是連攝影記者都難以進入的角落,裡頭還有更多的生命也如同烏克蘭的難民一樣急需救援,而僅靠我們一己之力能做的卻非常有限。面對遙遠且數量龐大的求助者,事實上是需要如同世界展望會這般更大、更有組織的團體,才能凝聚足夠的力量,給予急需救援的人們實質幫助。

例如今年的烏克蘭難民救援行動,除了協助安置順利出逃、在歐洲國家顛沛流離的難民以外,第一時間世界展望會也進入烏克蘭,給予前線無法逃出的人們最緊急的「物資救援」,包含水、糧食、燃料等;幾經輾轉後,部分烏克蘭人也在三月陸續回到故土,此時首當其衝的就是飲用水的處置,接著便是家園重建的漫漫長路。於是世界展望會也於同一時間向當地註冊進駐、開展地方資源網絡,協助難民重建家園,從最基礎的庇護所開始向外擴充,包括生活生計、孩童教育、婦女保護、家庭與心理治療等。

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難民遷徙的過程中,需要面對茫然未來的巨大壓力,造成心理甚至生理上的問題,因此世界展望會於烏克蘭救援過程成立兒童關懷中心,從遊戲中抒發內心擔憂。
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救援施行:世界展望會人道救援的執行策略

人道救援行動涵蓋甚廣,下至民生物資援助、上至個體關懷照護及社會系統建置,面對如此緊急又錯綜複雜的需求,世界展望會也嚴肅謹慎的對待,從前期評估到後期規劃都有完備的流程,系統性的把關所有環節,並於地方上累積更豐沛的區域網絡及行動量能,張開更多防護網,最後運用專業落實每份跨海祝福,建立關懷世界與孩子的正向循環。

一、漸進式評估與規劃
  首先審視對象於生理、安全、社會等各方面需求的急迫性,擬定不同階段的救援行動。優先項目為「挽救生命」,例如供給糧食飲水補給、遞送生活物資等,滿足難民生理上的基礎需求;接下來則以「陪伴、關懷」為進階項目,例如提供基礎的庇護所收容,或是成立婦女兒童專責關懷中心、教育機構,旨在建置完整的安全及社會生態,給予難民最大的協助。

二、服務團隊在地化
  世界展望會在工作執行時,總是會盡量組織在地的團隊,或與當地且具信譽的非政府組織共同完成,避免因各地不同的語言、文化、風俗民情而產生隔閡,也讓地方上資源及訊息網絡,能以最有效率的方式展開,如此一來才能使資源被誠信且有效的利用。

三、專業規劃與救援
  世界展望會於任何行動前,都會制定明確清楚的工作方向,包含救援目標、執行策略、救援對象數量規模、工作細目等,且前往前線的事工們都必須經過特殊的訓練,學習判別危險及緊急因應措施,如此一來提供當地適切妥當的協助。

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重新牽起聯繫:Kindness is a universal language.

除了世界展望會,世上仍有許多人以自身力量,志願投入人道救援的服務。就像來賓張雍在羅馬尼亞邊境認識的當地志工,他們在邊境發放三明治、飲水等物資給滿載烏克蘭難民的遊覽車,但因為羅馬尼亞與烏克蘭的語言並不相通,這讓張雍感到十分好奇:「在援助的過程中不會碰上溝通障礙嗎?」男子搖了搖頭,笑著回答道:「Kindness is a universal language.」。

雖然剛開始並不完全瞭解這句話背後的意義,但經過接著的幾次物資發放,張雍目睹了好幾次相同的畫面──當志工將三明治交到人們手上時,人們的淚水就從眼眶裡泛出。於是我們都懂了,那是某種難以言說的、人與人之間珍貴而無可取代的聯繫。

一起幫助孩子結束旅程,重返家園!飢餓三十救援專線:(02)8195-3005 即刻救援動起來



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關於《國際大風吹|行動講堂》

由《國際大風吹》李漢威、金鐘主持人蔡尚樺聯手主持,每集《國際大風吹|行動講堂》直播節目將邀請重磅來賓,帶大家深入淺出、探討急需人們重視的國際議題,並呼籲各界付出實際行動,向需要幫助的人伸出援手,展開即刻救援。


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