⼀. 研究樣本:
本研究僅針對北起彰化、南⾄台南⾙類養殖⼾為主要研究對象,其他⽔產品類 別之養殖⼾不在此研究範圍中,無法針對所有⽔產品養殖⼾做推論。
⼆. 研究結果
本研究屬於個案研究,研究者盡可能將真實結果呈現,若要引⽤建議考量其適
⽤性。
第⼆章 ⽂獻回顧
第⼀節 塑膠微粒
(ㄧ) 定義
塑膠微粒(microplastics, MPs)亦有⼈稱之為微型塑膠,泛指直徑⼩於 5mm 的塑 膠顆粒,美國國家海洋暨⼤氣總署 NOAA 也使⽤該定義 (NOAA, 2020),⽽使⽤
5mm 是因:此範圍概括⽣物體容易攝取的⼩顆粒尺⼨(Gibb, Bunce, Mee, Rodwell,
& Rewhorn, 2017),現⾏沿海⽔域、海表⾯、海灘上找到的塑膠微粒⼜以 20µm-5mm 為⼤宗(Barnes, Galgani, Thompson, & Barlaz, 2009),因此廣泛運⽤於先前 研究中。海洋環境中的塑膠微粒除了經由⼤型塑膠通過光化反應或物理作⽤分解
⽽導致;另也有來⾃⼯業及民⽣的直接投⼊ (Gallagher, Rees, Rowe, Stevens, &
Wright, 2016)。透過監測技術檢測到⽬前海洋中塑膠碎⽚最⼩直徑為 1.6 μm,且 含有許多奈⽶尺⼨的塑膠顆粒(F Galgani et al., 2010)。因此不少學者建議可將塑 膠微粒做更精確地劃分和定義將⼤型塑膠顆粒(macroplastics)定義為> 5 mm,將 中型塑膠顆粒(mesoplastics)定義為 5mm- 1 mm,將塑膠微粒定義為 1 mm- 0.1μm,
將奈⽶型塑膠微粒(nanoplastics)定義為 0.1μm (Lambert, Sinclair, & Boxall, 2014) 。
(⼆) 組成來源及成分
塑膠微粒來源可分為:初級與次級;初級來⾃因特定⽬的⽽⽣產的微⼩狀塑膠 材料,例如:美妝保養品中的塑膠柔珠、⼯業磨料,次級來源則是透過⼤型塑膠 製品分解的顆粒,例如:紡織品的⼈造纖維、丟棄的漁網和塑膠袋 (Boucher &
Friot, 2017),⽽海洋當中⼜以次級來源之 MPs 較為常⾒(McDevitt et al., 2017)。
因廢⽔處理廠(WWTP)無法攔截塑膠微粒和奈⽶塑膠因此這些⼩顆粒是可以 和其他廢⽔⼀起流⼊河川或⼤海中(Estahbanati & Fahrenfeld, 2016);經過調查:
家庭、⼯業和沿海的⼈為活動是塑膠垃圾進⼊海洋主要途徑(Derraik, 2002)。沿 海周邊旅遊、捕撈漁業和⽔產業是另⼀污染⽅式(Possatto, Barletta, Costa, Ivar do Sul, & Dantas, 2011)。塑膠微粒是由多種聚合物組成,且通常具有多種顏⾊和形 狀。⼀般⽽⾔,形狀⾄少具有 7 種形態:纖維、纖維束、碎⽚、球體、顆粒、薄 膜和泡沫,研究⼈員會搭配形狀和塑膠成分⼀起做來源的判斷,例如:塑膠纖維 多半是由尼⿓製的⾐服、泡沫通常來⾃膨脹的聚苯⼄烯泡沫產品 (Chelsea M Rochman et al., 2019)。⽽在海洋中最常⾒的塑膠成分有⼋種,如表 2-1 (Andrady, 2011)。
表 2-1 塑膠類型與製品來源
塑膠類型 塑膠製品出處來源
低密度聚⼄烯-LDPE、LLDPE 塑膠袋、塑膠瓶、塑膠吸管、網⼦
⾼密度聚⼄烯-HDPE 鮮奶瓶
聚丙烯 Polypropylene, PP 繩索、瓶蓋、網⼦
聚苯⼄烯 Polystyrene PS ⾷品餐器具、⼀次性餐具、保麗⿓
聚醯胺纖維
(Nylon / Polyamide fibers, PA)Nylon-PA
繩⼦、漁網
聚對苯⼆甲酸⼄⼆醇酯 Thermoplastic Polyester PET
寶特瓶
聚氯⼄烯 Poly (vinyl chloride) PVC 塑料薄膜,瓶⼦,杯⼦
Cellulose Acetate CA ⾹煙過濾嘴
資料來源:本研究整理
塑膠微粒是⼈為⽣產之物質,在海洋當中發現的塑膠種類皆與⼈類⽣產之塑膠 吻合,陸地上⽣產和消耗最多的聚合物類型依序排名是:聚丙烯 PP、低密度聚⼄
烯-LDPE 、⾼密度聚⼄烯-HDPE、聚氯⼄烯 Poly(vinyl chloride) PVC 等。(Europe, 2019),由於聚合物種類繁多,在環境中觀察到的塑料碎⽚其化學成分,密度,尺
⼨和形狀差異很⼤ (Strungaru, Jijie, Nicoara, Plavan, & Faggio, 2019)。
(三) 分佈情形
塑膠微粒⼀旦進⼊海洋當中可能會漂浮亦或是下沉,並在整個海洋中散佈,甚
⾄最終在世界海洋系統的偏遠地區聚集。太平洋垃圾帶 Great Pacific Garbage Patch (GPGP) 就是其中⼀個知名的巨型垃圾積聚範圍,位於美國加州和夏威夷 州之間,⽽其中裡⾯ 94%皆為塑膠微粒(Lebreton et al., 2018) 。先前研究中發現 塑膠微粒從海棲地區偏遠地區都有塑膠微粒積聚。塑膠微粒分佈相當廣泛,經由 陸地的河流也是為塑膠微粒的重要來源之⼀(Claessens, De Meester, Van Landuyt, De Clerck, & Janssen, 2011) Claseeens 觀察到過去⼆⼗年當中,⽐利時海岸沉積物 中 塑 膠 微 粒 的 濃 度 在 穩 定 增 ⾧ ⽽ 成 ⾧ 篇 幅 與 全 球 塑 膠 年 產 率 剛 好 ⼀ 致 (Claessens et al., 2011),這意味著⼤量的塑膠微粒早已於環境中蔓延⾄我們的⽣
活裡。現今研究中更發現⽣物體內也含有塑膠微粒,因體積與浮游⽣物尺⼨相近,
密度低的塑膠微粒因漂浮在⽔上可被濾⾷性動物或浮游⽣物吸收,⽽密度⾼的塑 料(例如聚氯⼄烯 PVC)則會下沉並堆積在沉積物中,⽽沉積物可能由⾷碎屑的 動物攝取。(Browne, Galloway, & Thompson, 2007)。研究發現浮游⽣物會攝⼊和 累積塑膠微粒於體內,⽽浮游⽣物為眾多海洋物種最主要⾷物來源之⼀,透過⾷
物鏈傳遞會引⼊⽣物或⼈體隱憂漸增(Cole et al., 2013);經過調查,在英吉利海峽 發現有 10 種⿂類其胃腸道中的塑料含量⾼達 36.5% (A. L. Lusher, McHugh, &
Thompson, 2013)。透過⽣物的攝⾷,塑膠微粒從環境也滲⼊於⾷物鏈當中,甚⾄
出現在⼈們⾷⽤的海鮮當中例:挪威⿓蝦(Murray & Cowie, 2011)、或其他海洋哺
乳動物體內,例如,海獅的糞便中也找到直徑約 1 毫⽶的塑膠微粒(McMahon, Holley, & Robinson, 1999)。
表 2-2 塑膠微粒發現地區
距⼈類⽣活 地點 參考⽂獻
近
遠
紅樹林 (Nor & Obbard, 2014) 河流 (Claessens et al., 2011)
濕地 (Townsend, Lu, Sharley, & Pettigrove, 2019) 海灘 (Walker, Reid, Arnould, & Croxall, 1997)
(Lots, Behrens, Vijver, Horton, & Bosker, 2017)
⾼度保護區海灘 (Baztan et al., 2014)
港⼝ (Ribic, Johnson, & Cole, 1997) 海岸地區 (Garrity & Levings, 1993)
⼤洋 (Desforges, Galbraith, Dangerfield, & Ross, 2014) 北極海 (Amy L. Lusher, Tirelli, O’Connor, & Officer, 2015) 深海 (F. Galgani, Souplet, & Cadiou, 1996)
未開發地區 (Santos, Friedrich, & Ivar do Sul, 2009) 資料來源:本研究整理
塑膠微粒在海洋當中數量相當驚⼈,根據計算,污⽔處理廠內的塑膠微粒有 99%都在污泥當中,⽽污泥常被⽤來當作肥料供農作物使⽤,估計內含有 800 兆 塑膠微粒 (Chelsea M. Rochman et al., 2015)。
表 2-3 塑膠微粒數量統計
數量統計 地點 出處
塑膠微粒 ⾄少有 35,540 噸
全球海洋系統 (Eriksen et al., 2014) 漂浮的⼤型塑膠 約有 233,400 噸
每⽇約排放 8 億顆塑膠微粒⾄環境當中 美國污⽔處理廠 (Chelsea M.
Rochman et al., 2015)
800 兆塑膠微粒 污泥
資料來源:本研究整理
(四) 塑膠微粒對⽣物影響性
因塑膠微粒分佈廣泛,專家學者展開許多關於塑膠微粒是否對⽣物和⼈體造成 影響進⾏諸多研究;以⽣物⽽⾔,由於塑膠微粒體積⼩,容易被⽣物誤⾷⽽透過
⾷物鏈遭受塑膠微粒污染,根據調查已有證據指出塑膠微粒會被無脊椎(如:甲 殼類、棘⽪動物、雙殼類)、脊椎動物攝⼊(如:⿂、⿃類)(Azzarello & Van Vleet, 1987; Graham & Thompson, 2009; Murray & Cowie, 2011);以宏觀⾓度⽽⾔,
塑膠直接攝⼊對⽣物的影響包含⼤量消化道的塑膠累積可能導致錯誤的飽⾜感、
腸胃阻塞影響腸道功能、⼤⽚塑膠會導致⽣物胃中黏膜潰瘍,例如:⿂、海⿃、
烏⿔、海⽜因攝⼊塑膠微粒或碎⽚⽽減少其他⾷物攝⼊並在腸道阻塞後引起內部 傷害和死亡,造成的有害影響還包含胃酶分泌受阻,進⾷刺激降低,類固醇激素 失衡,排卵延遲和⽣殖衰竭(Azzarello & Van Vleet, 1987; Beck & Barros, 1991;
Bjorndal, Bolten, & Lagueux, 1994; Carpenter, Anderson, Harvey, Miklas, & Peck, 1972) 。透過研究已證實底層⽣物攝⼊塑膠微粒是於⾷物鏈基礎上引⼊毒素,可 能在⾼營養⽣物中產⽣⽣物放⼤作⽤(Cole, Lindeque, Halsband, & Galloway, 2011),⽽真實案例發⽣在哺乳類的海⿃,海⿃組織中的多氯聯苯是從攝⼊的塑膠 微粒中提取⽽來的,⽽其本⾝附帶有化學物質,這也證實了 MP 潛在有害污染物 的途徑(Azzarello & Van Vleet, 1987)。除了直接攝⾷造成的影響外;以微觀⾓度
⽽⾔,因塑膠本⾝在製造過程中有添加化學添加劑,在海⽔中累積並隨後釋放持 久性污染物(Mato et al., 2001)。⽽塑膠本⾝易黏附⽔性有機污染物,並排放出有 毒污染物質,研究中表⽰ PE 塑膠顆粒中含有⼤量多氯聯苯 PCBs (Endo et al., 2005),⽽據美國環境保護署(EPA)的報告指出,PCBs 已被證明會導致動物、
包括⼈類的癌症,其毒害作⽤也包括內分泌紊亂和神經毒性;於法國更驗證出甲 殼類動物含有濃度⾼的 PCBs,更呼籲成⼈(60kg),平均每⽉在安全值可⾷⽤的甲 殼類即約 40-150 克。(Bodin et al., 2007)甚⾄ PCBs 會被牡蠣吸收且影響其繁殖⼒
(Chu, Soudant, & Hale, 2003);然⽽污染物質不只 PCBs,也包含其他疏⽔性有機 污染物在環境的塑膠顆粒表⾯,例:持久性有機污染物(POPs)(Lohmann, 2017)、
多環芳⾹烴(PAH)和⼆氯⼆苯基三氯⼄烷(DDT)(Heskett et al., 2012)和其他
⾦屬等,倘若⽣物攝⼊這些顆粒後,可能會促進化學污染物向⽣物體間傳輸。塑 膠微粒不僅直接或間接影響了海洋⽣物的健康,另也影響了⽣物棲息地,例:⼤
量塑膠微粒存在使苔蘚蟲另闢新棲息地於漂浮的塑膠顆粒或碎⽚上 (Winston, 1982);可⾒塑膠微粒已全⾯使⽣物受到嚴重的迫害。
(五) 塑膠微粒對⾙類影響性
海洋⽣物攝⾷塑膠微粒後會累積於消化道中,部分⽣物可以⾃⾏代謝,然⽽濾
⾷性動物攝取塑膠微粒後會有強烈的發炎反應, 例:貽⾙(Von Moos, Burkhardt-Holm, & Köhler, 2012)。貽⾙於世界各地都發現,體內較容易存有塑膠微粒,甚
⾄貽⾙能很好地反應海⽔中疏⽔性有機污染物的濃度,因此在世界範圍內被廣泛
⽤於海洋污染監測(Endo et al., 2005),⽽對於⼈體⾷⽤海鮮存在較⾼的⾵險。歐 美地區,在加拿⼤和⽐利時,野⽣貽⾙和養殖的貽⾙都受到微塑料的污染。(Van Cauwenberghe & Janssen, 2014)養殖貽⾙通常在布放的聚丙烯(PP)上進⾏養殖,
隨著該塑膠的降解,它們可能成為微塑料的來源,⽽與野⽣對⽐養殖⾙類的微塑 料明顯更多。(Mathalon & Hill, 2014)根據平均回收濃度,估計歐洲⾙類消費者平 均每年可攝取多達 11000 種微塑膠。(Van Cauwenberghe & Janssen, 2014)
中國:
雙殼類在中國是受歡迎的海鮮,其產量佔全球⽔產養殖產量的 60%以上。研 究中國漁業市場常⾒九種雙殼類發現,發現普遍存在微塑膠,以纖維型態最常
⾒。(Li, Yang, Li, Jabeen, & Shi, 2015)⽽在中國海岸線上進⾏ 17 個地點牡蠣的採
樣,研究發現 84%牡蠣吸⼊塑膠微粒,⽽分析裡⾯的塑膠成份為聚⼄烯(PE)和 聚對苯⼆甲酸⼄⼆醇酯(PET),都是⽣活中常⾒的塑膠成份。(Teng et al., 2019)
台灣:
環保署於 107 年度調查王功、安平、台西、東⽯、澎湖、⾦⾨、⾺祖 7 處⾙類 養殖區,結果顯⽰⾙類樣品都含有塑膠微粒,⾙類與國際⽂獻相⽐數據相當,
⽽塑膠微粒成份以聚⼄烯(PE)和聚丙烯(PP)為主,⽽⼜以王功牡蠣含量較其他 地區⾼,安平最少之。
表 2-4 台灣 ⾙類體內微型塑膠⼤⼩及個數
採樣點 種類 20-100μm 100-5000μm 含量(個/g)
王功
牡蠣 87.5% 12.5% 1.83
⽯蚵 76.2% 23.8% 4.85
台西
牡蠣 100.0% 0.0% 0.74
⽯蚵 94.9% 5.1% 2.95
東⽯
牡蠣 94.7% 5.3% 3.52 泥蛤 87.1% 12.9% 3.06
安平
牡蠣 50.0% 50.0% 0.16
⽯蚵 100.0% 0.0% 0.70
⾺祖 牡蠣 57.1% 42.9% 0.47
⽯蚵 76.0% 24.0% 1.97 淡菜 50.0% 50.0% 1.21
⾦⾨
花蛤 50.0% 50.0% 0.20
⽯蚵 92.7% 7.3% 5.22
澎湖
淡菜 81.0% 19.0% 1.99 牡蠣 100.0% 0.0% 0.70 福隆 鵝頸藤壺 94.3% 5.7% 6.96 資料來源:⾏政院環保署環境檢驗所
(六) 塑膠微粒對⼈體影響性
塑膠微粒也存在於降⾬和空氣當中,也在⼈類⽣活中蔓延,無所不在。⾃然界 中⽔、(Koelmans et al., 2019)空氣、⾬⽔(Brahney, Hallerud, Heim, Hahnenberger,
& Sukumaran, 2020),⾷品中糖和蜂蜜(Liebezeit & Liebezeit, 2013)、啤酒(Liebezeit
& Liebezeit, 2014)、海鹽、海鮮都有檢驗出塑膠微粒,⽽台灣⾃來⽔中的微塑膠 約是 0-6 根/公升。根據中國的調查,超市購買的海鹽裡⾼達 681 顆塑膠微粒/公
⽄⼤部分塑膠微粒都⼩於 200μm,⽽⼜以聚對苯⼆甲酸⼄⼆醇酯(PET)最常⾒。
(Yang et al., 2015)。空氣中的塑膠纖維已在⼤氣、室內外都有發現,⽽這樣的塑 膠纖維可能本⾝帶有污染物例如:塑化劑等、有些可能會持續存在肺部,引起發 炎等局部反應。(Gasperi et al., 2018)⼤氣沉降物中存在著塑膠纖維,相⽐城市和 郊區,市區空氣中合成纖維較多(⽯化產品製成)(Dris, Gasperi, Saad, Mirande,
& Tassin, 2016)。⽽塑膠纖維和微粒的吸⼊,會伴隨呼吸道和間質性炎症,⽽引 起呼吸困難,即使濃度低也有發⽣病變的⾵險。(Prata, 2018) 在海鮮研究報告指 出,當⼈們吃⾙類⾷物時,是包含整個消化道進⾏⾷⽤包括⾙類受汙染的消化系
& Tassin, 2016)。⽽塑膠纖維和微粒的吸⼊,會伴隨呼吸道和間質性炎症,⽽引 起呼吸困難,即使濃度低也有發⽣病變的⾵險。(Prata, 2018) 在海鮮研究報告指 出,當⼈們吃⾙類⾷物時,是包含整個消化道進⾏⾷⽤包括⾙類受汙染的消化系