台灣灌溉水、沙灘沿海與河口都有微塑膠 專家:應源頭攔截以避免微塑膠進入環境

發稿時間:2023年4月11日

發稿單位:台灣科技媒體中心

微塑膠不僅會進入生物體,也影響整個自然環境,且與人類行為及生活切身相關。台灣科技媒體中心今(11)日邀請三位在台灣監測微塑膠的專家,說明他們探究台灣不同水資源區域,從陸地上的灌溉水、沙灘、河口到海洋微塑膠的現況。專家指出,從源頭攔截並建立一致的監測標準,了解台灣微塑膠分佈的熱點、現況與趨勢,才能制定有效的減量策略。

中原大學環境工程學系助理教授江政傑表示,石門大圳是過去桃園地區最大的灌溉系統,流經地區廣泛且土地使用方式很多元,他的研究團隊研究此區域六個採樣地點包含上、中、下游的灌溉水,發現平均每公升的灌溉水有1.88-141個微塑膠,以白色或透明的纖維居多。江政傑推測,灌溉水中微塑膠以纖維為主是因為與流經都會區人口密度交高的地方有關。

江政傑說,研究也發現梅雨季節5月、年末10至11月有較強降雨時,灌溉水中微塑膠濃度較其他月份來得高,代表氣候與乾濕季節會影響微塑膠的分佈。此外江政傑指出,研究結果發現桃園地區石門大圳的灌溉渠道中,有側向水道引入其他水流,會導致導致灌溉渠道微塑膠濃度增加;而有截流溝渠分配水流至其他地方,則會讓微塑膠濃度下降。江政傑提到,分流或截流溝渠會影響水中微塑膠濃度的結果,也可以做為未來若要集中收集微塑膠再去除時的參考。

江政傑表示,微塑膠在環境中會一直流動,從源頭到匯集處不斷的循環,與新興污染物相同,未來除了水的微塑膠,空氣中的微塑膠、吸附其他污染物也是重要的研究方向。江政傑舉自己的研究團隊在今年3月發表的最新研究為例,把微塑膠放在屋頂中風化、曝曬後再模擬海水、淡水中微塑膠吸附其他化學物質的情形,發現風化後粗糙的微塑膠吸附污染物的量有明顯增加,且在淡水中的微塑膠,吸附量比海水中的更多。但江政傑提醒,研究雖然看到風化後的微塑膠會吸附其他污染物如防曬乳中的成分,但是後續會造成什麼影響還需更多研究探討。

國立海洋生物博物館副館長陳德豪說明,他研究2017年6月到11月,恆春半島的8個沙灘,有一半是遊客容易到達的沙灘,遊客數多,另一半則較少遊客,研究取得沙子樣本之後,分離並過濾出微塑膠,不計入沙灘上的大型塑膠垃圾。

陳德豪指出,研究發現恆春半島沙灘中平均每公斤的沙含有200個微塑膠,最大宗的就跟江政傑研究灌溉水的結果類似,也是白色纖維,其他則有碎片、薄膜、塑膠原料、保麗龍球碎片等,在八個沙灘沒有看到季節性的微塑膠變化或是差異,但是不論乾、濕季,都發現微塑膠濃度高的沙灘與遊客活動有關。

陳德豪解釋其中6月濕季時正好是恆春地區遊客人數最多的時期,在四個遊客人數較多的沙灘,樣線經常會經過遊客活動區域,從結果來看,也發現較多纖維,推測可能來自遊客的衣物、陽傘等織品。11月乾季遊客數減少,但從鄰近墾丁大街的大灣沙灘是微塑膠濃度最高的沙灘,採樣發現破碎的鈔票、纖維等物,推測與墾丁大街的夜市活動,以及鄰近排放污水的墾丁大排有關。

陳德豪表示,研究中看到表面看起來乾淨、有定期清潔的白砂跟南灣的沙灘,微塑膠的密度卻顯著高於其他沙灘,這也代表微塑膠不易被人為活動所清理。陳德豪認為微塑膠的狀態就是反映人類的生活樣貌,目前要全面禁用塑膠有難度,但微塑膠進入環境中就很難回收,需要從源頭控管與攔截。

國立臺灣海洋大學海洋環境與生態研究所助理教授許瑞峯的研究團隊,調查河口與海洋的微塑膠濃度。許瑞峯說明河口微塑膠的調查發現,台灣河口的微塑膠濃度範圍約為每立方公尺0-1.8個之間。許瑞峯提醒雖然有在不同年度且同個採樣點進行調查,但河川出海口的污染物累積和傳輸常受河川的流量、潮汐的變化和降雨的強度所控制,每年僅在一個樣點採樣一次,會難以推斷整年河口微塑膠的濃度趨勢。

許瑞峯以宜蘭、花蓮、台東三地的海洋各設一條調查線延伸至黑潮,研究發現宜蘭外海是一個重要的高濃度微塑膠熱點,許瑞峯解釋這主要是受到海流的影響,從海洋流場圖可以看到濃度最高的地方,剛好是海流的交會滯留點,導致微塑膠會在這些地方累積。

許瑞峯也提到,他們研究看到黑潮中也有微塑膠,是令人驚訝的發現。原因是黑潮的流速快且是被預期較為原始的洋流,也支持著西北太平洋許多生物及生態系統功能,因此普遍認為黑潮是「乾淨」的洋流,但也看到微塑膠,顯示微塑膠已無所不在。

除了河口與海洋的監測,許瑞峯提到由於微塑膠的粒徑小,容易傳輸,現在也發現在海洋中,浮游動植物的殘骸和浮游動物排遺易黏附許多微塑膠後,形成海洋塑膠雪花,會沈降至海底,進入生物的攝食循環。許瑞峯也說,海洋塑膠雪花除了往下沉降,海水表層的泡泡可能會被浪彈至大氣,微塑膠也可能因此重新進入大氣循環。

許瑞峯最後呼籲,台灣應儘速建立一致的監測方式與標準,透過長期的調查與追蹤,釐清微塑膠分佈熱點、了解台灣附近微塑膠的主要傳輸方式,才可能進一步制定可行的策略,減少環境中的微塑膠。

專家相關研究文獻

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[3]Chen, Mei-Chi, and Te-Hao Chen. "Spatial and seasonal distribution of microplastics on sandy beaches along the coast of the Hengchun Peninsula, Taiwan." Marine pollution bulletin 151 (2020): 110861.

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[5]Shiu, R. F., Gong, G. C.,  Fang, M. D., et. al. (2021). “Marine microplastics in the surface waters of “pristine” Kuroshio.” Marine Pollution Bulletin

[6] Shiu, R. F., Chen, L-Y, Lee, H-J., et. al. (2022). “New insights into the role of marine plastic-gels in microplastic transfer from water to the atmosphere via bubble bursting.” Water Research.

[7] Shiu, R. F., Vazquez, C. I.,Chiang, C. Y., et. al. (2020). “Nano- and microplastics trigger secretion of protein-rich extracellular polymeric substances from phytoplankton.Science of The Total Environment

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