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環境荷爾蒙就在你身邊?

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2017/12/30 ・3828字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

撰文/陳亭瑋│自由寫手

大地陷入奇怪的寂靜。比如鳥兒,哪裡去了?許多人談到鳥,一臉困惑和不安。後院的餵鳥架沒有鳥光臨。少數還能看到的鳥兒奄奄一息,抖得很厲害,飛不起來。那是個沒有聲音的春天。以前,旅鶇、北美貓鳥、野鴿、松鴉、鷦鷯和其他數十種鳥,天一亮就此起彼落的鳴叫,把早晨弄得好不熱鬧,如今早上卻寂然無聲;田野、樹林、沼澤到處了無聲息。──瑞秋‧卡森《寂靜的春天》,1962

成大研究團隊日前就發現,有位女童幾乎天天接觸塑膠製品,沒想到,兩歲就來初經,因此提醒家長,一定要讓孩子勤洗手,而且儘量以不鏽鋼或陶瓷、取代塑膠容器,才能減少塑化劑對健康的威脅。──2017/11/18 公視新聞

亂發軍令的路人甲

1962 年的《寂靜的春天》和 2017 年小女孩的性早熟,其實都是源自於同一類化學物質 ── 環境荷爾蒙(environmental hormone),也被稱為「內分泌干擾物」(endocrine disrupting chemicals)。環境荷爾蒙到底是什麼?為什麼會對大自然與人們造成這麼大的影響呢?

如果我們將動物的身體系統視為有分部門、各司其職的軍隊,那負責「傳遞訊息」的兩大部門就非神經系統與內分泌系統莫屬了。大家應該知道,內分泌系統會分泌激素,也就是荷爾蒙,以調控身體的活動。若將荷爾蒙想像成身體的傳令兵,那「環境荷爾蒙」就可以視為會綁架傳令兵,或者穿得很像傳令兵的路人甲 ── 它影響了身體傳令(調節)功能,因而牽一髮動全身地造成相當嚴重的錯誤反應。

由於內分泌系統調控的機制相當繁瑣而複雜,因此,能夠影響內分泌系統的「環境荷爾蒙」可能造成的效應也難以預測,影響的對象不只包括人類,還涉及了幾乎所有層面的野生動物。目前已知較為顯著的例子包括會影響鳥類和魚類的甲狀腺功能與發育、降低生殖力或孵化率;造成魚、鳥、爬蟲類的性別發育不正常(去雌性化、雄性化、去雄性化、雌性化)。

而環境荷爾蒙對於人類的影響包括可能會造成乳癌、子宮內膜異常增生、前列腺癌、睪丸癌、不正常性發育、降低生殖力、腦下垂體及甲狀腺功能異常等。更值得注意的是,某些荷爾蒙僅需極少量就可以對生物體有影響,尤其胎兒與嬰幼兒的發育成長皆倚賴荷爾蒙調控,因此使環境荷爾蒙顯得更加危險、須被眾人瞭解與注意

除了人類,環境荷爾蒙可能影響的範圍還包含魚、鳥與爬蟲類。圖/daniyal ghanavati@Pexel, CC0 License

追求便利生活的副作用

第二次世界大戰後蓬勃發展的化學工業,為人類帶來更舒適與有效的便利生活,包括幫助蔬果免於遭受蟲害的農藥、各式輕巧便宜的塑膠材料、以及難以控制的環境污染都是日常生活中,容易接觸到環境荷爾蒙的來源。

首先要解釋的是,環境荷爾蒙並非特定種類的化學物質,只要可能影響內分泌系統作用的化學物質皆包含在內,又被稱為「內分泌干擾物質」。目前已知有多達 70 種化學物質被列為環境荷爾蒙,主要包括農藥殺蟲劑(如 DTT)、工業產品(如多氯聯苯 PCB)、塑化劑(如鄰二甲苯類)、金屬污染物(如甲基汞)、其他化學副產物(如戴奧辛)等。隨著人們越來越了解化學合成物,確認是環境荷爾蒙的化學物質種類數預計也將繼續增加;如近期美國環境保護署開始採用新的演算法(Patience Browne et al., 2015)來評估化學物質「對於特定內分泌物的活性(Endocrine Bioactivity)」,就有助於確認可能的環境賀爾蒙及其影響。

好消息是,雖然環境荷爾蒙的名單看上去洋洋灑灑,實際上有許多種類的化學物質,尤其是農藥、殺蟲劑已被禁用多年。然而壞消息是,部分具有持久性的化學物質早已進入環境中,是我們生活中難以全面避免的污染物。

2001 年簽訂、2004 年生效的「斯德哥爾摩公約」便著重於處理環境荷爾蒙中最棘手的一群化學物質 ── 持久性有機污染物,截至 2017 年列管了 28 種化學物質。這些化學物質除了具備環境荷爾蒙的毒性,還由於在環境中的持久性與半揮發性,成為一項需要全球共同面對的污染課題。

環境荷爾蒙泛指各式可能影響內分泌系統作用的化學物質,而其中某些具有持久性早已進入環境,我們難以完全避免接觸。圖/Otis Historical Archives National Museum@flickr, CC BY 2.0

環境荷爾蒙就在你身邊?

若進一步研究,我們可以發現「斯德哥爾摩公約」列管的許多化學物質,在臺灣已禁用許多年(喜悅的掌聲下!)。那麼,目前生活中最可能接觸到哪些環境賀爾蒙?又應該如何避開呢?

事實上,環境荷爾蒙可能出現的範圍涵蓋了食、衣、住、行會接觸到的各種材料與化學物質,常見者包括重金屬鎘、汞、鉛;塑膠製品中的雙酚 A、鄰苯二甲酸酯類(塑化劑);屬於工業特殊添加材料的壬基苯酚、有機錫化合物、全氟烷化合物、多溴二苯醚、多氯聯苯、六溴環十二烷等,以及因難以分解而得到「世紀之毒」別稱的戴奧辛。

但是,大家先別被這麼落落長的名單嚇到了!

基本上,這些環境荷爾蒙主要經由兩種途徑進入人體:食物途徑與容器途徑 [1]。「食物途徑」是含有該化學物質的產品在完成任務後,沒有被妥善回收,成為污染物而進入環境,經由農業或漁業中的生物吸收,最後進入食物中。舉例來說,「汞」最常見的接觸來源就是由大型魚類生物累積而來,而戴奧辛容易累積在脂肪、乳製品中。另外,「容器途徑」通常源於錯誤使用食物容器,以塑膠材質的餐具為例,若溫度太高或是磨損後持續使用,就極易吸收到雙酚 A 或是塑化劑 [2]。換句話說,若沒有刻意去挑戰盛裝容器的「極限」,挑選符合標準、經認證的產品,並遵守使用規範,因為此途徑而接觸到環境荷爾蒙的風險便很低。

不讓污染物流入環境、謹慎選擇食物與餐具

雖然目前仍沒有一種方式能完美保證「絕對不會接觸到」環境荷爾蒙,但只需要採取簡單的老梗策略,就可以降低自身受到危害的機率囉!且聽我們娓娓道來。

如前述,絕大多數日常生活中的環境荷爾蒙來自於「食物途徑」,要避開這個途徑,就需要做好資源回收,讓廢棄物中的化學物質不至於流入環境造成污染;飲食多樣化,選擇不同來源的食物,避免化學物質在體內持續累積。針對「容器途徑」,應選擇可靠的食物容器,最好來自信譽可靠、附有檢驗資訊的廠商,不要貪小便宜;並且遵照使用注意事項,如原始設計單次使用的塑膠餐具絕不可重複使用,食物容器須注意其適用溫度,避免過熱、錯誤使用。這些健康生活的老招數,就可以盡可能降低攝入的環境荷爾蒙劑量。

在《寂靜的春天》出版後的幾十年間,人類禁用了許多化學物質(包含很多種殺蟲劑)、對新化學物質的使用也更加謹慎;而希望有一天,環境賀爾蒙能夠不再是我們對於環境的污染與自身健康的威脅。

 

註解

  1. 各化學物質各有其接觸途徑,這邊只是做一個概略的統整,詳見:食藥署網站 – 常見的內分泌干擾物質
  2. 同場加映一下大家都很擔心的雙酚 A 和塑化劑。由於塑膠材質的廣泛使用,這兩類化學物質很難全數避免,但這兩類物質在人體的代謝速度都相當快,大部份的 DEHP 塑化劑會於 24 到 48 內小時排出體外,雙酚 A 在人體的半衰期只有 6 個小時;因此避免長時間且大量的攝入,人體是可以有效代謝這類化學物質而不會有累積的情況。但目前這類物質對人體的影響仍不明確,建議懷孕婦女與嬰幼兒仍應盡可能避免接觸。

參考資料

文章難易度
行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
52 篇文章 ・ 3 位粉絲
行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/


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保留海洋中的絢麗色彩——海科館陳麗淑博士專訪

科學月刊_96
・2021/09/30 ・5120字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文由海洋保育署廣告企劃,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 作者:採訪撰稿 ∕ 謝育哲 ∕ 本刊主編

大海中美麗的珊瑚礁是許多海洋生物的棲地,但由於海洋環境汙染及氣候變遷等問題,珊瑚的生存不斷受到壓迫,珊瑚白化問題更是屢見不鮮。為了讓一般大眾也能保育珊瑚,由海科館陳麗淑博士等人團隊從澳洲引進的「珊瑚觀測」,用簡單色卡上的顏色與觀測珊瑚進行比對,就能評估該珊瑚的健康狀況。此外,海科館及海保署也進行更多的計畫與推廣,讓全民一起守護海底美麗的珊瑚。

圖/Pexels

海中有著形形色色的生物,如果要挑選出一種外觀最令人印象深刻的,肯定是色彩斑斕綺麗的珊瑚了!許多人常會誤認珊瑚是一種植物,但牠其實是不折不扣的動物。事實上,珊瑚是由許許多多的珊瑚蟲(coral polyps)所形成的群體。目前全世界共有 800 多種的珊瑚,而由珊瑚組成的珊瑚礁(coral reef)更是許多海洋魚類生存的家園。

但由於珊瑚生長速度極慢,每年僅增長約 10 公分,且十分脆弱,近年來又因氣候變遷與海洋汙染等問題,造成珊瑚的生存出現危機。因此,保護珊瑚人人有責,但身為一般人的我們又該如何保育這些美麗又珍貴的海洋生物呢?本次《科學月刊》專訪了國立海洋科技博物館(以下簡稱海科館)的研究員陳麗淑博士,看看有哪些保護珊瑚的方式,以及介紹從澳洲引進的珊瑚觀測(coral watch)方法吧!

珊瑚遇到了什麼危機?

關於珊瑚,我們最常聽到的是「珊瑚白化」(coral bleaching)。但珊瑚白化代表什麼?又是什麼造成了珊瑚白化呢?

白化的軸孔珊瑚(Acropora spp.)與背景中的健康軸孔珊瑚形成對比。圖/WIKIPEDIA

由於珊瑚對於生存環境的溫度十分敏感,一般來說,對珊瑚而言最自在的水溫環境為 23~28℃,而生存的極限溫度範圍則為 18~32℃,若超過這個溫度區間,對珊瑚來說即為太冷或太熱的環境。陳麗淑表示,一但海水溫度超過 32℃,珊瑚就會出現白化現象。當然不是所有的珊瑚都會同時白化,各種珊瑚因生長速度不同,白化現象發生的情形也會有所差異。一般來說,生長速度較快的枝狀珊瑚比較容易白化,而團塊狀珊瑚則比較有抵抗力。

不過珊瑚到底是怎麼「變白」的?其實珊瑚白化詳細原因,是因為當環境溫度出現劇烈變化時,珊瑚內部的共生藻數量就會下降。由於共生藻是珊瑚繽紛色彩的來源,因此在珊瑚內部的共生藻數量多時,顏色就會飽滿鮮豔,而當共生藻離開珊瑚後,珊瑚的顏色便會越變越淡,最後白化,若後續沒有適當保護與處置,珊瑚就可能會因而死亡。所幸珊瑚白化並不是不可逆的,只要海水溫度回到適合珊瑚生存的溫度,珊瑚就會逐漸穿上牠美麗的彩衣,恢復原本繽紛的色彩。

過去臺灣周遭海域曾出現過多次珊瑚大量白化的現象,陳麗淑表示,珊瑚大規模的白化的情形主要集中發生在夏季,甚至在去(2020)年夏季就曾發生珊瑚大量白化的現象,由於當時的海水溫度偏高,且維持時間較長,使得臺灣各地出現珊瑚白化的情形。不過好消息是,根據調查,今(2021)年還未發生大規模的珊瑚白化,且時節已進入秋季,海水溫度下降,至少目前珊瑚不會面臨溫度升高的生存壓力。不過,陳麗淑也語重心長地提醒:「近年來海水溫度過高的發生頻率相較以往提高了不少。」令人擔心的是,若海水溫度升高頻繁,將可能嚴重衝擊珊瑚的生存。因此,我們必須想辦法保護珊瑚。

圖/Pexels

一般人該怎麼保護珊瑚?老嫗能解的「珊瑚觀測」

對一般大眾來說,並不是所有人都具備珊瑚的相關知識,對此,陳麗淑一直在思考該用什麼方法,才能讓沒有專業知識背景的大眾能參與保育珊瑚的活動呢?在公民科學領域中,有個名為「珊瑚礁體檢」(reef check)的珊瑚監測計畫。但由於珊瑚礁體檢的入門門檻較高,需要先經過一定時數的課程訓練,且所費不貲,因此這並不是一項適合所有人的方法。

這時陳麗淑想到了「珊瑚觀測」。事實上,珊瑚觀測約莫在 2009 年就已有人引進臺灣,但當時並未受到大量關注。直到 2018 年,陳麗淑帶領的團隊開始重新研究珊瑚觀測的方式,發現其背後的科學大有學問,也可簡化成任何人都能理解並運用的珊瑚監測方式。

珊瑚觀測主要是透過一張卡片,上頭有 4 種由淺至深的色調。陳麗淑表示,這些色調涵蓋了約 70~80% 的珊瑚種類,即使無法囊括其他特殊顏色的珊瑚,但卡片上的設計對普通人來說已是綽綽有餘。而觀測方法也很簡單,任何人只要帶著這張卡片潛水至珊瑚旁,將卡片上的顏色與想觀察的珊瑚顏色進行比對與拍照即可。如果是前往水深 6 公尺以上的區域,則建議觀測時攜帶光源,以避免色差造成的誤判。前文有提到,珊瑚的顏色代表其內部共生藻早的數量,當共生藻數量越多,珊瑚顏色越深,也就代表越健康;反之,若顏色越淡則代表珊瑚的健康可能出現狀況了。

因藻類過度生長而造成的珊瑚白化 。圖/WIKIPEDIA

陳麗淑說明,珊瑚觀測背後的科學基礎十分紮實。這套由澳洲昆士蘭大學(The University of Queensland)學者馬歇爾(Justin Marshall)等人組成的團隊研發設計。團隊將珊瑚搬至實驗室中進行一系列實驗,觀察在各溫度區段中,不同溫度會如何影響珊瑚中的共生藻數量,並記錄珊瑚的顏色變化。在經過嚴謹的科學實驗後,馬歇爾團隊將其簡化並歸納成珊瑚觀測的色卡。陳麗淑表示,這套化繁為簡的觀測方式在經過推廣後,許多保育團體對於珊瑚觀測的接受度都非常高,能進而達到推廣珊瑚保育目的。

海洋公民科學知識報你知

珊瑚觀測

珊瑚觀測是一項由澳洲昆士蘭大學學者所辦理的非營利全球珊瑚礁監測計畫,將珊瑚的顏色變化標準化後,製作成珊瑚健康色卡,提供一種簡單的方法用以評估珊瑚健康,並為 CoralWatch 的全球數據庫做出貢獻。大家可以使用這些色卡協助科學家收及數據,支持珊瑚礁監測工作。

另外,珊瑚觀察也透過與世界各地的志願者合作,包括了潛水中心、科學家、學校團體、遊客參與其中,讓大眾更加了解珊瑚礁白化、氣候變化對於珊瑚礁的影響。

保育珊瑚面臨哪些困境?

雖然保育珊瑚是許多人的共識,但過程中依然面臨到許多的挑戰及困難。目前最常見的是海洋垃圾問題。由於珊瑚本身不會移動,當海洋垃圾在海中漂浮時不慎卡在珊瑚上,若沒有人為協助清理,則非常有可能造成珊瑚死亡。

圖/Pexels

陳麗淑舉例說明,由於今年 5 月起爆發 2019 冠狀病毒疾病(COVID-19)的本土疫情,位於基隆的潮境公園也為了防疫而禁止一般人下水。但當研究人員下水觀察後發現,因為沒人下水協助清理海洋垃圾,許多卡在珊瑚上的垃圾無法被及時移除,發現的當下已有許多珊瑚出現白化現象,這些珊瑚後續花了約一個月才慢慢恢復正常。

對此,陳麗淑曾與中研院學者邵廣昭等人討論,若保育區都沒有人進入可能並不是件好事,尤其當海洋汙染嚴重,垃圾很多的情況下,都還是必須定期有人去協助清理。因此,保育區在人為管理的情況下或許才是保育珊瑚好方法。

你我都可以為珊瑚盡一份心力

我們還有什麼方法可以保護珊瑚呢?陳麗淑表示,如果你是一個會下水觀測的人,使用珊瑚觀測是個好選擇。無須再多帶任何設備,只要準備珊瑚觀測的卡片,攜帶相機與光源,就可以拍攝並記錄珊瑚的健康狀況。不過若是沒有相關潛水經驗或半路出家的遊客,反而可能在潛水的過程中不慎踢到或傷害珊瑚,因此潛水者必須要具備一定的潛水技術。

海洋保育署(以下簡稱海保署)為推廣友善珊瑚礁生態旅遊,提出「珊瑚礁區你該注意的 8 件事」,包含不踩踏、不揚沙、合格玩家、保持適當距離、使用海洋友善防曬、不餵魚、不吃珊瑚礁魚、減塑行動。

即便沒有下水,在岸上也有許多可以保護珊瑚的方法。舉例來說,在我們常用的防曬乳中,多數含有可能傷害珊瑚的成份,因此在選購時可以優先考慮「海洋友善防曬」。此外,由於珊瑚礁魚類可以協助清理珊瑚礁之中的藻類,讓珊瑚順利生長,我們應盡量避免食用珊瑚礁魚類。所以最重要的,是希望大家一起落實節能減碳,全球暖化是影響珊瑚生存的主要原因之一,若減碳能從個人做起,也是保育珊瑚的積極作為。

「海洋友善防曬」 的成分較不會傷害珊瑚。圖/Pexels

出書、展覽、辦活動 海科館邀你一起守護珊瑚

除了上述的個人保育行為外,海科館也辦理了一系列保育珊瑚計畫。陳麗淑表示,海科館的研究人員會定期前往珊瑚礁進行監測,還會前往各地宣傳及教導大家如何使用珊瑚觀測。

至於在珊瑚復育方面,海科館內也有養殖珊瑚,研究人員會把這些珊瑚移植到野外,或是使用不同的材質,測試珊瑚附著生長的情形等。未來希望透過這些方法,協助加速珊瑚的生長。

在教育方面,去年海科館與行政院環境保護署及科技部等單位,共同主辦的「2020 海洋公民科學家行動計畫」中,包含了「珊瑚保育監測」的主題。對此,海科館團隊舉辦了一系列的「針織珊瑚」活動。「針織珊瑚」主要是前往各地的小學,除了教導珊瑚的知識,以及倡導珊瑚保育外,讓小朋友們藉由織毛線的方式,訴說一則關於珊瑚的故事。每所國小的作品都有自己的主題,也讓小朋友在織毛線的過程中,思考珊瑚對於生態的重要性,從小扎根珊瑚保育知識。並在後續收集作品後,舉辦「陸上造礁 針織珊瑚計畫特展」。

此外,海科館也曾於 2019 年出版《珊瑚很有事:珊瑚保育×環境藝術×手作針織×珊瑚教案》一書,並榮獲第 44 屆金鼎獎。今年更在海科館官網建置「海科館悠遊數位海洋行動學堂懶人包」,整合科普電子書、電子繪本、數位課程學習平台、海洋知識、動畫學習、影片等。陳麗淑表示,透過這些教材與教案的持續推廣,希望能讓更多人利用這些資源,一起守護海洋中的美麗珊瑚。

海洋保育署與臺灣珊瑚保育

海保署於今年透過「臺灣珊瑚監測交流網絡建立與保育策略規劃」計畫,建立珊瑚監測與保育示範點,以及珊瑚監測交流網絡,選訂全臺灣共 32 個地點進行水下珊瑚礁調查。調查結果截至今年 9 月底,澎湖、恆春半島、東部、北部珊瑚覆蓋率多呈現穩定狀態,但小琉球珊瑚礁卻多數已衰退,可見除了受到全球暖化影響,不當的遊憩踩踏行為也對珊瑚礁造成嚴重衝擊。

此外,海保署也與行政院農業委員會水產試驗所共同合作,針對澎湖池東淺坪海域的棲地環境現況進行調查及珊瑚復育,增加棲地多樣性。截至今年 9 月底,珊瑚移植面積已達到 100 平方公尺,其中珊瑚礁魚類包含青嘴龍占(Lethrinus nebulosus)、鸚哥魚(Scaridae)、隆頭魚(Labridae)等也逐漸聚集在移植區域,豐富當地生態。

棕吻鸚哥魚。圖/WIKIPEDIA

此外,有鑒於目前許多單位都在進行珊瑚保育及復育相關工作,海保署今年度與海生館合作成立珊瑚保育專案辦公室,除了作為各單位資料蒐集整合中心,提供數據科學家分析資料外,還能進一步轉化為資訊呈現給大眾,使珊瑚礁相關專家學者、單位,以及一般民眾等,都可藉由此互相交流,同時兼具諮詢、推廣功能,協助提供珊瑚保(復)育相關標準作業方式及技術指導。並設立臺灣珊瑚礁水質採樣點及進行水樣分析,了解水質狀態,以作為後續珊瑚復育棲地及規畫保育方式選擇的依據。

為了鼓勵更多在地民間團隊參與,海保署亦透過辦理「海洋保育在地守護計畫」,支持在地團體進行公民科學、清除珊瑚礁覆網及珊瑚復植,希望能夠結合在地生活方式及資源提出具體保育策略,發揮社會影響力,促進在地參與珊瑚保育及復育作業,並提高民眾對海洋保育的參與及投入。

從政策面、科學面,再到行動面,海保署將持續呼籲全民共同守護臺灣珍貴的珊瑚資源。

海洋委員會海洋保育署正在舉辦 海有問題 我來分析 | 第一屆海洋公民科學家數據松!為臺灣周遭的海洋生態盡一份心力吧!

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