【研究成果】河川塑膠微粒污染及風險的季節性影響因素

by Yang-Kuang Chao
647 觀看次數

撰稿  /  陳宣豪 (科學推展中心特約編輯)


全球塑膠使用量正急速增長,自1950年的數百萬噸已增加到2010年的數億噸,且近年因COVID-19大流行影響,讓社會大眾使用口罩、醫療用品和包裝等塑膠需求節節升高,然而隨著塑膠用量及相應廢棄物的增加,塑膠污染也無可避免地成為一種環境危害,目前在都市、工業區附近的河川、湖泊中,已經可以發現大量小於5毫米(5mm)的塑膠微粒(Microplastics,MP),初級MP主要是由產品製造過程所產生,如添加在化妝品、肥皂或牙膏中作為研磨劑的塑膠柔珠,次級MP則來自被光、熱、機械碰撞而讓較大型塑膠製品碎裂所產生。

塑膠微粒對生態的影響

塑膠微粒(MPs)除了直接影響環境生物之外,還容易吸收水中的持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs),該污染物針對生物分解、光分解有較強的抵抗力,且具半揮發性,會隨生物、氣候而長距離移動,最後經由食物鏈在生物體內累積而產生高毒性,目前較知名物質便是國內禁用農藥:二氯二苯基三氯乙烷(DDT)。

也因為微型塑膠的無所不在及對環境的潛在風險而受到全世界關注,然而儘管都市河川受到MP污染的可能性很大,但相關風險研究卻很少,相較之下,海洋、入海口和沉積環境則有較多討論,因此,目前迫切需要關注淡水生態系統,針對MP豐度、多樣性、污染指數及生態風險與季節性影響等進一步研究,包含不同季節下,河川流速等外部條件對不同聚合物之MP濃度變化、危害性差異影響,透過掌握這類資訊來進一步管理塑膠廢棄物及減少MP對環境的危害。

河川塑膠微粒研究成果

高雄科技大學海洋環境工程系林啟燦教授、黃紀惟助理教授及研究團隊取得科技部(MOST;2022年改制為國家科學及技術委員會)的研究經費支持後,在台灣人口稠密且高度工業化的高雄市楠梓區展開研究,於後勁溪的經建橋、仁武橋上透過不銹鋼桶採集水樣品,用0.045 mm不銹鋼鋼篩初次過篩,加入氫氧化鉀、震盪消化,再用0.0 45mm篩及0.5 µm玻璃纖維濾紙二次過篩,最後用傅里葉轉換紅外光譜(FTIR)來進行MP組成的定性分析。

同時為確定實驗品質,實驗儀器主要為玻璃和金屬,且每次實驗前後都會使用去離子水清洗3次後乾燥,靜置過程則以鋁箔覆蓋樣品,實驗中門窗則保持關閉,減少氣流,人員則避免穿著聚酯纖維類服裝,並全程穿著實驗袍、穿戴丁腈手套(Nitrile gloves)。

研究團隊針對不同季節的河川風險進行評估,研究發現旱季MPs更加豐富、混和聚合物更加多元,常用污染指數如污染因子(CF)和污染負荷指數(Pollution Load Index,PLI)等,於雨季時反而明顯下降,且乾、雨季的平均風險商數(RQ)間有顯著差異。團隊證明「季節性」對都市河川MPs多成分污染的影響,以及旱季會提高MPs污染而給環境所帶來的風險。

因此,研究團隊建議當地政府應加強監測都市河流水體、底泥及底棲生物中的MPs,尤其旱季時節,來為環境MPs危害提供預警,同時團隊也將繼續相關研究,希望透過研究能量來幫助瞭解與改善鄰近污染與危害性。

你可能也想知道