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氣候問題還是營養不良?分析擎天崗野化水牛死亡事件

PanSci_96
・2021/01/18 ・2275字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 603 ・九年級

去年(2020 年)十二月,陽明山國家公園擎天崗草原的野化水牛接連死亡,新聞一出,大眾討論地沸沸揚揚,有民間團體將矛頭指向陽管處設置圍籬影響水牛覓食,陽管處認為水牛死因可能跟氣候有關,而目前台北市動物保護處初步推判死亡原因與營養不良有關,但更詳細的死亡因素仍有待調查。

陽管處設置的圍籬會影響水牛活動嗎?

擎天崗水牛接連死亡除了營養不良,有民眾也質疑陽管處圍起刺鐵絲網造成牛吃不飽、吃不好。那水牛需要多少活動範圍呢?胡正恆表示,水牛活動可以短期壓縮在極小區域內,但長期仍須持續穿越必要活動範圍,繞行此類家族棲地形成網絡。

1969 年的研究指出,水牛有很明確的「家族活動範圍」(home range),其經常習慣性地使用一些固定地點(地域固著:site attachment)。牛在家族範圍內常須從一個定點巡邏到另一個定點。有時因為個體表現這種強烈的地域固著,造成許多因受困、口渴或飢餓而導致的死亡事件。1

陽明山國家公園內的擎天崗、磺嘴山、石梯嶺/北五指山/頂山的草原,為野化水牛調查的範圍。圖/108 年度陽明山國家公園 擎天崗區域野化水牛族群調查

胡正恆說:「目前已知單隻公牛與母牛群皆可單日完成 2km 稜線縱走來回,涵蓋範圍可達 1–23 公頃,而以現有擎天崗草原圍籬圈圍的面積 43 公頃和牛隻數量比例來看,草場可能過小,因而導致草料食物不足。」此外,還需考量不同季節的水牛習性,棲息在擎天岡草原的牛群,除冬季外,皆能看到水牛族群在草原上覓食,但冬季時,除了公牛遊走外圍、不易掌握動向外,母牛群內部也會分為小群,帶著仔牛躲藏在低谷灌叢間。

那麼,圍籬應該拆除嗎?

以食草及水牛族群活動範圍來看,胡正恆認為擎天岡目前急迫的應該是拆除鐵網,因糧草固定有、牛棚也會定期修繕,卻仍發生牛隻大量死亡事件,進入春季後,其他牛隻也會回到擎天岡草原,因此建議陽明山國家公園應有配套的拆除圍籬。但若考量擎天岡遊客與水牛群活動空間重疊,中興大學動物科學系助理教授王建鎧則表示,應設置適當圍籬區隔及限制遊客動線,減少、避免與水牛直接接觸,保障雙方安全。王建鎧也提到,野化水牛群有採食領域和豐富度的需求,設計及規範圍籬空間時應委託專業團隊。

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氣候會影響水牛的健康嗎?

王建鎧認為,台灣水牛對自然環境條件與食物供應品質耐受性佳,從 108 年度的水牛族群調查可以發現,當地環境能支持水牛族群自然增長,且自然死亡率相當低,顯示當地野化水牛族群適應程度良好。以有限的觀察資訊判斷,陽明山野化水牛群活動區域之自然氣候與食物供應條件,應不致於妨礙當地水牛群維持正常生存。

擎天崗牛群歷年數量的變化,成牛數量(底段,黑色)與幼體(合併亞成體與新生牛,淺色)。包括 2017 年(賴玉菁)及 2018 年(9/10/11 月)陽管處用空拍機計數;本研究(2019)則以目視計數。圖/108 年度陽明山國家公園 擎天崗區域野化水牛族群調查

除了營養不良,還有其他原因可能導致牛群死亡嗎?

從有限的新聞提供影像來看,王建鎧表示多數死亡牛隻體態並沒有達到營養不良情況下的瘦弱條件,代表中短期內,死亡牛隻的總體營養應該沒有嚴重缺乏的情況。而成年個體突然死亡,應該優先考慮幾個因素,包括急惡性傳染疾病;急性環境毒物曝露,如腐敗飼料草料中之黴菌毒素;或者急性營養失衡,如好發於春季大量攝取新生青草導致鎂離子不足引起之青草痙攣等等狀況。

然而詳細情況的判斷,需要獸醫解剖後的報告及血液等相關檢體生化分析,才能進一步釐清主要致死原因。

目前王建鎧建議,現存水牛可考慮暫時集中圈養,確保飼料品質與營養均衡狀況,並追蹤分析血液生化值是否有特定血液成份異常情況,以作為瞭解該族群營養與健康狀態之依據,或有助於回溯探討倒斃牛隻死因。待水牛族群健康狀況穩定無虞後,再野放回原地域。

擎天岡水牛族群在生態中的重要性

中國文化大學森林暨自然保育學系助理教授胡正恆表示,水牛繁衍速度緩慢,但有創造蓄水洞穴(water hole)的能力,是暫時性濕地的更新者,現今擎天岡裡的暫時性濕地,常有螢火蟲、陸蟹、樹蟾、淡水龜等豐富生物相群集,水牛某種程度上扮演著生態關係的促進者。此外,作為創造多樣生物棲地的關鍵物種,台灣水牛能調控禾草、減少林下蔓延,對維持當地的生態功能與文化景觀都大有助益。3

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參考資料

  1. Hayne, D. W. (1949). Calculation of size of home range. Journal of mammalogy, 30(1), 1-18.
  2. 108 年度陽明山國家公園 擎天崗區域野化水牛族群調查
  3. 胡正恆. (2019). 陽明山地區擎天崗野化水牛族群數量與追蹤紀錄. 華岡農科學報, (44), 89-111.
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臺灣的水真的沒辦法生飲嗎?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/13 ・6474字 ・閱讀時間約 13 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。 

根據衛福部建議,我國成人每天應該飲用約1500至2000 c.c. 的水,但在日本與歐美許多國家,只要一打開水龍頭,就能馬上擁有一杯能喝下肚的水。臺灣自詡為科技大國,為什麼卻無法擁有讓人安心的 Tap water?

冤有頭債有主,造成我們不敢生飲水的最大原因,其實不在自來水廠。從自來水廠出來的自來水,早已去除水源中的化學有機污染物、有害重金屬及致病性微生物,完全符合「飲用水水質標準」。在非常嚴密的檢驗和監控下,照理來說,你我都能夠非常安心的直接飲用這些自來水。然而,就連對水質信心滿滿的自來水廠,也大力呼籲民眾「不要直接飲用自來水」,這是怎麼一回事?

圖片來源:shutterstock

從水廠到家裡的自來水會經過哪些污染源?

首先,是管線老舊。不只是老舊管線內壁會積聚沉澱物和生物膜,管線本身若有生鏽、腐蝕的情形,還會在水中增加的鐵鏽和金屬離子。

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臺灣管線老舊的程度到底有多嚴重呢?根據台水公司108年的資料顯示,我國自來水管線長度超過6萬3千公里,其中超過48%的管線已經超過使用年限。再加上施工、地震、車輛超載等原因,使得管線容易破裂、漏水,進而影響水質。

除了管線品質外,蓄水池與水塔的清潔和維護也是影響自來水品質的重要因素。根據環境部指出,有高達7成以上的自來水污染事件,都是因為住戶疏忽清洗水塔的重要性,導致細菌和泥沙在儲水設施中繁衍和沉積。然而,超過45%的台灣民眾沒有定期清洗蓄水池和水塔的習慣。

這邊也要特別提醒,管線破損與蓄水池的污染,不只會讓飲用水再次受到重金屬與細菌的污染,更讓我們需要當心「新興污染物」的威脅。

什麼是「新興污染物」?

所謂新興污染物,指的是那些對環境有潛在威脅,但還沒有受到國家或國際法律廣泛監管的化學物質總稱。他們來自各種日常化工用品,並且透過城市、工業、家庭廢水進入河川與水體中。

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根據聯合國環境署的說明,「符合新興污染物資格的化合物清單很長,而且越來越長」。這些污染物其實離我們並不遠,是我們周遭常見的物質,例如抗生素、止痛藥、消炎藥、類固醇和荷爾蒙等藥物類,驅蟲劑、微塑膠、防腐劑、殺蟲劑、除草劑等環境荷爾蒙類,還有工業化學類的界面活性劑、火焰阻燃劑、工業添加劑、汽油添加劑、PFAS、鐵氟龍等等。

其中的全氟及多氟烷基物質PFAS,因為耐腐蝕、抗高溫,在自然環境中幾乎無法分解,又被稱為「永久性化學物質」。容易在環境及人體內累積,具有生物累積和生物放大性。而且PFAS衍伸的化合物超過一萬種,在防水、防油的紙袋、紡織品、化妝品中都很常看到。

PFAS成員全氟辛酸PFOA在2023年,被聯合國的國際癌症研究機構IARC,從2B級「可能對人類致癌」提升為一級「充分證據顯示對人類致癌」。另一個成員全氟辛烷磺酸PFOS則列為2B級致癌物。而環境部也在2024年,更針對PFOA、PFOS訂定飲用水濃度指引值。

PFOA 已被列入 IARC 第1類致癌物質,圖:Wikipedia

麻煩的是,這些新興污染物在都市中大多還未納入常規監測項目,我們對於他們對環境與人體的影響也還未全盤了解。甚至很多污染物,可能是十年前都還沒出現的。我們也不知道十年後,新興污染物的名單上,還會增加哪些名字。我們能做的事,就是盡量避免再避免。而徹底解決管線破損,與城市污水滲入蓄水池的可能性,我們才能避免這些新興污染物,進入到我們的飲用水中。

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使用淨水器過濾,會是淨化水質更好的方法嗎?

淨水器比起單純加熱煮沸,裡面包含了許多科技結晶,確實可以一口氣解決所有問題。但相對的,材料的選用與設計,就會更直接影響水質的好壞。

例如今天要介紹的eSpring益之源淨水器Pro,裡面用的濾材,是很常聽見的「活性碳」。

活性碳的作用是「過濾」,就像麵粉通過篩網,可以篩掉較大的顆粒。活性碳的製備,很多來自木材、椰子殼等高碳含量的原料。在經過高溫碳化,並通過活化劑或化學藥劑處理之後,會形成多孔結構,這些不規則的微小孔隙可以有效過濾水中的污染物。然而,活性碳的作用遠不止如此!其實,活性碳的過濾原理是「吸附」雜質。

活性碳是常見的濾材,圖:Wikipedia

有研究透過光譜和密度泛函理論(DFT)分析顯示,活性碳表面的含氧官能團,如羧基(carboxyl groups)和酚基(phenol groups),能夠與鉛離子(Pb(II))形成穩定的化合物,達到淨水的效果。這意味著活性碳能有效吸附和去除水中的重金屬,如鉛、銅、汞等重金屬,從而保證飲用水的安全性。

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也就是說,活性碳不僅通過物理吸附去除水中的懸浮物和大分子,還可以通過化學吸附來處理更複雜的污染物。除了重金屬以外,眾多的有機物、臭味分子甚至是餘氯,也都在活性碳的守備範圍內。一篇發表在《Reviews in Chemical Engineering》的論文也指出,面對日益增加的新興污染物,活性碳也正是一種具有前景的選擇之一,尤其農藥、個人保健與衛生藥(PPCPs)以及內分泌干擾物質(EDC)與活性碳有很強的吸附性,能有效的過濾這些新興污染物。

更進一步,科學家們正在研究各種農業廢棄物和不同的活化方式。他們發現,透過不同的原料和活化方式,活性碳表面官能基和結構的差異可以提高對不同污染物的吸附能力。例如,當使用鷹嘴豆、甜菜甘蔗渣或咖啡渣作為前驅物時,這些活性碳材料展現出對銅離子、鉻離子、染料及其他重金屬和有機污染物的優異吸附能力。

接下來,如果你的淨水器功能只有過濾,能確保的只有有機物與重金屬的去除,細菌可能還是存在。

當我們談論淨水器的功能時,許多人誤以為只要經過過濾就能確保水質的安全。實際上,這樣的理解並不全面。如果淨水器的功能僅限於過濾,它能確保的只有去除水中的有機物質和重金屬,然而,過濾並不能消除所有細菌,因此水中的微生物仍然可能殘留。這就是為什麼,即便過濾器

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之外,還需要強效殺菌來進一步保證水質。

紫外線是我們日常生活中常見且高效的殺菌工具,從居家用的烘碗機到手術室、圖書館的空氣或表面消毒,紫外線技術的應用無所不在。在淨水系統中,特別是UV-C 紫外線(波長範圍100-280nm)被證明能夠有效殺滅水中的微生物。許多先進的淨水器配備 UV-C LED ,這種燈能夠針對細菌、病毒進行消毒。

圖片來源:Amway

怎樣算是一個合格的淨水器?

美國國家衛生基金會(NSF)制定了一系列針對淨水器的性能、安全性和耐用性的標準,稱為NSF/ANSI標準。

針對台灣飲用水可能遇到的問題:細菌、重金屬、新興污染物、餘氯,各有專門的訂定標準。

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NSF/ANSI 標準指的是美國國家科學基金會下美國國家標準協會的所訂定的標準,

eSpring益之源淨水器Pro通過的第一跟二項標準是NSF/ANSI 53和401標準,53項針對的是健康相關的污染物,包含重金屬如鉛、銅、汞等有害金屬離子,還包括一些有機污染物如揮發性有機化合物(VOCs)。401項則是針對來自農藥、藥物等新興的有機污染物,因為在傳統的水處理過程中難以去除,因此特別訂定。

第三項,則是針對UV-C LED紫外線滅菌艙殺菌效果的NSF/ANSI 55標準。這個標準不僅規定了紫外線強度,還包括了水流量和微生物減少效果的測試與持久性,確保淨水器具有足夠的殺菌消毒能力。根據實驗數據,UV-C  LED紫外線能夠有效消滅高達99.9999% 的細菌,99.99% 的病毒,以及99.9% 的囊胞菌,為飲用水提供極高的安全保障。

最後一項標準是NSF/ANSI 42,他針對的餘氯和其他會影響味道與氣味的雜質。也就是像eSpring益之源淨水器Pro有通過第42項標準的,在確保飲用安全的標準之上,還能讓你的水更好喝哦。

這邊也要補充,除了第42、53、以及401項規定的標準,eSpring益之源淨水器Pro還請NSF做了標準之外的各項過濾性能檢測,總共有超過170種污染物的過濾符合標準,包含各種化學物質、重金屬、生物性、農藥、藥物、甚至是近年大家關注的石綿、氡氣與塑膠微粒,都在可被有效過濾的列表之中。這真的很重要,如同一開始我們講的,隨著工業文明的發展,新興污染物的名單只會越來越長而不會減少,多做幾項檢測,絕對是更安心的。如果你的淨水器已經用了很久,但擔心新興污染物沒有在獵捕名單內,可以考慮換成有通過更高標準的淨水器哦。

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另外,一些品牌雖然也有NSF認證,但很多都只有零件認證。eSpring益之源淨水器Pro不只針對濾心,還通過「全機認證」,確保從淨水器流出來的每一滴水都符合標準。

進一步了解商品: eSpring益之源淨水器Pro

參考資料:

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