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化學物質安全標準何在?

科學人_96
・2013/01/07 ・754字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 593 ・九年級

credit: CC by kk+ @flickr
科學界要求美國環保署加速有害化學物質的風險評估。

撰文╱穆易爾(Melinda Wenner Moyer)

美國工業界使用的化學物質將近有八萬種,這些化學物質出現在美國的空氣、消費品與飲用水裡,然而美國環保署(EPA)卻只測試過其中數百種的安全性。EPA在2011年承諾會加速並簡化評估過程,但一些科學家認為,EPA必須採取更多的行動,包括更新評估方法與技術,以及採用其他機構的資料。

美國賓州大學法令監管計畫的執行長芬克爾(Adam Finkel)認為,EPA的化學風險評估速度之所以慢,原因之一是EPA內部的科學家「往往只試圖改善評估方式,而不去思考劑量多少才算是危險。」但是,「為延遲而付出代價的總是社會大眾。」喬治華盛頓大學的葛瑞(George Gray)曾任職於EPA,最近針對這個議題在《自然》共同發表了一篇評論。葛瑞認為EPA可以採用其他機構的資料來加速其評估。

與其他機構組織的科學家合作,可能也有助於加快評估的速度。在2011年,美國內分泌學會(Endocrine Society)等八個專業科學社群,要求EPA把他們的科學家納入監管小組,以協助改善EPA評估的精確性。這些科學社群指出,在種種問題之外,EPA仍持續使用過時的科學理論來研究類激素化學物質,例如雙酚A(bisphenol A)在低劑量時對人體有何影響。

葛瑞和共同發表評論的科學家表示,讓EPA接受不確定性終究是很合理的。EPA應該思考如何提供一組數值範圍,而不是設計單一的門檻數值來區分劑量安全與不安全。葛瑞表示:「我們應該就手邊所有的資料,盡可能詳細清楚地描述風險,讓那些必須做出決策的人能夠充份了解這些風險,畢竟這些決策可能會影響國民的健康。」(黃鈺敏 譯)

研究文獻:Nature 489,27–28 (06 September 2012) doi:10.1038/489027a

SA原文:The EPA Must Get Up To Speed, Say Experts

刊載於《科學人》2013年第131期01月號

文章難易度
科學人_96
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《科學人》雜誌-遠流出版公司於2002年3月發行Scientific American中文版,除了翻譯原有文章更致力於本土科學發展與關懷。

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認識「低溫熱裂解技術」——為何它是戴奧辛污染的救星?
科技大觀園_96
・2021/12/27 ・2894字 ・閱讀時間約 6 分鐘

環保署在 2011 年《中華民國重大環境事件彙編》發表《戴奧辛污染事件─揮之不去的世紀之毒》口述歷史,用新詩「燒阿!燒阿!」破題,形容戴奧辛如鬼魅般糾纏著台灣的環境生態,更時時刻刻威脅國人健康。

回顧國內戴奧辛污染事件,最早可追溯到 1979 年的台中與彰化米糠油事件,和 1982 年 12 月臺南市灣裡地區廢五金業者露天燃燒廢電纜產生煙塵,被檢測含有高濃度戴奧辛。但 30 年韶光荏苒,當時負責調查防治戴奧辛污染的環保署毒物管理處前處長陳永仁,在 2011 年口述歷史中感慨的說「我認為目前還沒有妥善處理」,突顯對抗戴奧辛污染依舊長路漫漫。 

也因為缺乏妥善處理,繼灣裡之後,1999 年接連爆發台北木柵焚化爐檢出戴奧辛超標與震驚國際的中石化台南安順廠戴奧辛污染案,2005 年在彰化縣線西鄉發現戴奧辛鴨蛋,2006 年林口傳出山羊遭到戴奧辛污染,2009 年高雄大寮爆發戴奧辛鴨事件,2017 年戴奧辛毒雞蛋流竄桃竹苗地區和新北市…,戴奧辛污染就像潛伏各地的不定時炸彈蠢蠢欲動!

臺灣戴奧辛事件表。(圖/沈佩泠製圖)
臺灣戴奧辛事件表。(圖/沈佩泠製圖)

 「低溫熱裂解技術」成為戴奧辛污染救星 

9 年前同時接受口述歷史訪談的中央大學環境工程研究所特聘教授張木彬則在 2014 年帶領研究團隊成功開發「低溫熱裂解技術」,有效裂解戴奧辛、多氯聯苯與五氯酚等含氯污染物,並可讓汞從土壤中脫離,終於使因利用水銀電解法電解海水以製造氫氧化鈉和氯氣而造成汞污染、又因製造五氯酚鈉導致廠區土壤受到戴奧辛及五酚氯污染而荒廢多年的中石化台南安順廠整治露出曙光,也被喻為戴奧辛與重金屬污染整治技術最完整的解決方案。 

「戴奧辛有兩個主要生成途徑。」張木彬指出,第一個是化學製程,例如中石化安順廠在製造五氯酚鈉過程,產生戴奧辛「躲在」五氯酚裡面;第二是高溫燃燒,煉鋼、煉銅、焚化爐甚至燒木屑,也會產生戴奧辛,「都不是我們刻意製造,也無法完全避免,含氯的東西經過高溫催化,就會產生戴奧辛。」  

中央大學環境工程研究所特聘教授張木彬帶領研究團隊研發觸媒配方,開發更省能、更低。(圖/李宗祐 攝)
中央大學環境工程研究所特聘教授張木彬帶領研究團隊研發觸媒配方,開發更省能、更低。(圖/李宗祐 攝)

 既然要從「產生」完全杜絕很難,除了在製程盡量降低戴奧辛生成,如何發展有效技術讓它在生成之後,不要從煙囪、飛灰或廢水中排放出來,是防杜戴奧辛污染重要關鍵。張木彬表示,攝氏 250 到 400 度是戴奧辛生成速率最旺盛的「溫度窗」,當化學製程或高溫燃燒產生的廢氣通過煙道的時候,含氯、碳、氧、氫的化合物,經過銅跟鐵催化就會合成戴奧辛。超過 400 度以後,生成速率變慢;更高溫就會被破壞;低於 250 度,活化不夠,生成速率也會變慢。 

「萃冷技術」也因「溫度窗」原理應運而生,讓廢氣通過煙道過程在 1 秒之內從 400 度以上降到 250 度以下,把戴奧辛合成機率極小化,但還是無法達到「零產出」。以焚化爐而言,目前還是普遍採用成本相對便宜的活性碳噴霧法,利用活性碳吸附以氣體分子存在的戴奧辛,再用袋式集塵器把它抓下來,國內現有 24 座焚化爐就有 23 座利用活性碳防止戴奧辛排放至廠外。 

文山焚化爐廠齡超過24年,為提升焚化廠空汙防制效能,台中市政府汰舊換新文山焚化爐。
文山焚化爐廠齡超過24年,為提升焚化廠空汙防制效能,台中市政府汰舊換新文山焚化爐。

然而張木彬認為,活性碳噴霧法雖可有效降低從煙囪排放,卻治標不治本,只把戴奧辛從氣體轉移成固體,抓進集塵器飛灰裡面,問題並沒有完全解決。國內焚化爐每年燃燒處理超過 600 萬噸垃圾,產生 20 萬噸飛灰,都用螯合劑加水泥固化以後,拿到掩埋場處理。年年國泰民安、風調雨順就沒事;但萬一發生強烈地震或類似莫拉克颱風等天災,掩埋場可能被沖垮,裡面的東西就會跑出來,潛在的污染風險很大。 

「最好的方法是發展破壞技術,把戴奧辛分子破壞、分解掉,而不只是把氣體變成固體!這也是我們實驗室一直努力的目標。」張木彬強調,「低溫熱裂解技術」是針對存在土壤或底泥裡面的戴奧辛,抓出來破壞掉並去除毒性,「我們利用氮氣把氧的含量控制到非常低,讓戴奧辛在幾乎無氧的狀態下裂解。」但最重要的核心技術是如何在相對低溫的條件下把戴奧辛完全摧毀。 

在完全燃燒的情形下,要完全破壞摧毀戴奧辛,溫度必須超過 900 度,但溫度越高,消耗能量越大,成本越高,不符經濟效益。「我們發展的技術是在比較低的溫度之下,不超過 350 度,就可以把土壤裡面的戴奧辛破壞掉。」張木彬透露,真正的「溫度窗」很重要,要完全摧毀戴奧辛,除了把它從固體變成氣體,再抓出來裂解處理乾淨;抓準各種氣體分子停留時間,避免讓其再度合成戴奧辛,以及如何給予適當觸媒,必須準確掌握不同的操作參數,才可以真正解決問題。 

政府應重視本土技術落實,解除污染風險 

可惜的是,張木彬研究團隊開發的「低溫熱裂解技術」,雖然被認為是目前已公開發表的研究成果中,最有可能解決戴奧辛與重金屬造成環境多重污染的完整解決方案,但中石化基於成本考量,並未採用他的技術。「就我個人看法,中石化的技術有點東拼西湊,處理流程太長,設備太老舊,事倍功半,沒有達到真正預期的效果。」不過研究團隊並未因此放棄,仍持續鑽研精進「低溫熱裂解技術」。 

「以前的低溫熱裂解沒有加觸媒,近 2、3 年開始研發觸媒配方,希望把溫度從 350 度降到 200 度,甚至於更低到 150 度,讓裂解程序更環保、更省能,成本更低。」張木彬直言,這個當然挑戰很大,但目前已有初步結果,已經降到 200 度,研究團隊正在校驗相關實驗數據,在確認重複性和穩定性以後,才會正式對外公開發表。

 研究團隊語重心長呼籲政府應重視本土化技術研發並落實推廣。台灣工業製程早期產生的集塵灰和焚化廠飛灰,戴奧辛濃度很高,都是隨意棄置,很多土壤可能都受到污染,政府應該確實追蹤調查過去幾年陸續發生的戴奧辛污染事件是否與此有關。怎麼把過去遺留下來的東西與現在還在持續產生的東西,有效防止污染擴散並徹底解決潛在污染風險,要有破釜沈舟的決心! 

枋寮區域性垃圾衛生掩埋場除掩埋焚化爐產生飛灰,也逐漸轉為多元化廢棄物處理。
枋寮區域性垃圾衛生掩埋場除掩埋焚化爐產生飛灰,也逐漸轉為多元化廢棄物處理。

枋寮區域性垃圾衛生掩埋場除掩埋焚化爐產生飛灰,也逐漸轉為多元化廢棄物處理。張木彬舉例,全台焚化爐每年產生 20 萬噸飛灰,過去長期都是掩埋處理,現在每年新產生的也是直接掩埋,都沒有把飛灰裡面的戴奧辛抓出摧毀處理,讓飛灰從有害物質變成無害。政府若再不善用先進技術,等到各地掩埋場最後貯滿爆掉,就會像核廢料要留給下一代處理,「我們這一代要找出好的處理方法,有效解決問題。」 

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科技大觀園_96
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為妥善保存多年來此類科普活動產出的成果,並使一般大眾能透過網際網路分享科普資源,科技部於2007年完成「科技大觀園」科普網站的建置,並於2008年1月正式上線營運。 「科技大觀園」網站為一數位整合平台,累積了大量的科普影音、科技新知、科普文章、科普演講及各類科普活動訊息,期使科學能扎根於每個人的生活與文化中。

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進擊的巨大污染!解析海漂垃圾的全球分布──專訪鄭明修
研之有物│中央研究院_96
・2021/05/31 ・4268字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文│歐宇甜
  • 美術設計│林洵安

海洋廢棄物逐漸漂向熱帶和極區

近年海廢問題相當受關注,中央研究院生物多樣性研究中心研究員鄭明修組成團隊,利用大數據運算分析 25 年來全球七大洋區的海漂垃圾,發現風阻效應和海流都會影響垃圾分布,從亞熱帶漸漸轉移到熱帶和極區,其中以太平洋區的海洋垃圾積累最嚴重,並且有 50% 垃圾仍持續在海上漂流,論文於 2020 年 10 月 6 日刊登於《環境研究期刊》(Environmental Research Letters)。

海漂垃圾從哪來?

從小與大海為伍的鄭明修,對海洋變髒深感痛心,「過去我們潛水搭船出去,海面都很乾淨,大家只會注意有沒有鯨豚或海鳥出沒,現在不一樣,一眼望去,海面幾乎都是垃圾!」尤其在一些地帶垃圾量更多,像太平洋垃圾帶位於太平洋上,面積已接近 50 倍台灣,而且還在繼續擴大中,這些垃圾半浮在海水中,從飛機上根本看不到。

鄭明修數十年來看盡世界各地海洋變遷,痛心指出海洋垃圾為當前最嚴重的環境問題。圖片為漂浮在海面上的塑膠垃圾,水下拍攝。圖/iStock

海洋垃圾種類很多,有 20% 會漂浮、80% 會沉沒,如漁網。估計每年全球有 480 萬~1270 萬噸漂浮垃圾流入大海,其中有 50% 可能被風浪打上岸,其他則繼續漂浮,經過日曬、風浪拍打,不斷風化、分解、碎成塑膠微粒,甚至變奈米級大小,再被細小的浮游動物吃下去後,接著被小魚、小蝦和大魚吃掉,透過食物鏈傳遞、累積在生物內臟和肌肉組織,最後可能就被人類吃下。

許多科學家在研究塑膠垃圾與微粒對海洋生物的影響,著名例子是夏威夷群島的「中途島」,當地信天翁誤以為塑膠是食物而吞食、親鳥用塑膠餵幼鳥,科學家解剖死亡信天翁發現肚子裡都塞滿垃圾。其他如鯨、海獅和海豹等生物,屍體肚子裡也有許多垃圾。

綠蠵龜以為塑膠袋是水母就一口吞下,但沒有味覺、無法分辨,沒辦法吐出,都累積在肚子裡。國立臺灣海洋大學的程一駿教授長期研究綠蠵龜,更發現死亡綠蠵龜肚子裡有各式各樣的垃圾。
圖/iStock

此外,塑膠含塑化劑,溶入大海會對生物造成危害,同時也是環境荷爾蒙,會讓雄性貝類陰莖縮小、動物出現雌性化等。「但因為塑化劑不是急性毒、塑膠微粒不會馬上致死,導致許多人對於海洋垃圾無感,都不知道害怕 。」鄭明修說。

從東沙島建立分析模型

海漂垃圾研究由中研院鄭明修研究員、辛宜佳副研究員,以及台大漁業科學研究所副教授柯佳吟組成研究團隊,從東沙島開始建立分析模型。為何會以東沙島作為調查地點呢?鄭明修說:「我去過東沙島 50 多次吧,20 幾年前還很乾淨,現在海漂垃圾多得嚇人!我很好奇這些垃圾都從哪來?」

鄭明修發現東沙島海漂垃圾多得嚇人,圖片為東沙島岸上的海漂垃圾。圖/鄭明修

再者,東沙島雖然有駐軍,但禁止亂丟垃圾。鄭明修團隊認為,東沙島的垃圾都是從外地漂來,是建立追蹤海洋垃圾模型的好地點。他們在東沙島南、北各一處沙灘,每個月由海洋國家公園管理處同仁、上島研究團隊與海巡署士兵協助調查海漂垃圾,分析裡面的組成物,鑑定後發現大多來自中國或東南亞國家。

為了瞭解海漂垃圾從哪裡來,海洋國家公園管理處同仁、上島研究團隊與海巡署士兵協助調查海漂垃圾,分析裡面的組成物,鑑定後發現多半來自中國或東南亞國家。圖/鄭明修

團隊再透過網路從各國政府或相關單位收集資料,如從美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)收集 25 年全球洋流、風向數據,從氣象局收集海水溫度,從漁業署收集漁船作業地點,進行大數據分析。

在東沙島,冬天有東北季風、夏天有西南氣流,冬天從中國來的垃圾多,夏天從越南來的垃圾多。團隊把收集到的海流、風向等數據都丟入電腦、建立模型,進行東沙島海漂垃圾的反向追蹤,與當地實際調查到的垃圾來源比對,發現與上述資料吻合,表示這套理論模型成立。

全球海漂垃圾大分析

東沙島的模型成功後,團隊發現海漂垃圾從四面八方來,因此開起想要瞭解全球海漂垃圾的動機,並隨即再利用數據模擬來分析全球海漂垃圾的走向。團隊將一個經緯度分成 3 格,模擬在全球各地每區海域格子丟入 10 個垃圾,觀察從 1993 年到 2017 年,它們究竟會被海流和風帶往哪裡。辛宜佳副研究員說明,風阻效應是將海洋垃圾推送到岸上和沿岸的重要因素,本次也是全球首度加入風阻效應來分析海洋垃圾走向。

海漂垃圾的風阻係數(Cw)為 0~0.1,風阻係數高的垃圾有機會被風吹到岸上,風阻係數低的可能就漂浮在海面。Cw 越高,表示受到風的阻力越大,如大體積保麗龍,受風面大很容易跑到岸上;塑膠拖鞋 Cw 為 0,不會沉沒且風也吹不動,除非有大浪才會被捲到岸上。圖/研之有物

在下圖可以看到,大洋區域被丟棄的海洋垃圾,低風阻係數的垃圾比重比水大,主要累積在北緯 30° 和南緯 25°~50°;中、高風阻係數的海漂物如保麗龍、寶特瓶比重比海水小,容易隨風漂移,累積在北緯 10° 與南緯 > 60° 的區域。另外,沿岸垃圾較不易受風影響,不論風阻如何,皆集中累積在北緯 10° 與南緯 5°~15° 間的熱帶區域。

研究團隊不只找出海漂垃圾熱點,也用三種顏色標示出海漂垃圾熱點與海洋生態系服務熱點重疊的不同情況(註1),其中海洋生態系服務熱點包括:葉綠素 a 濃度(評估海洋初級生產力)、每年總漁獲努力量(評估漁業)、海洋生物多樣性。

上圖為低風阻垃圾與高風阻垃圾的全球分布熱點圖。藍色記為 1,代表海漂垃圾熱點與 1 種海洋生態系服務熱點位於同一區;綠色記為 2,代表海漂垃圾與 2 種生態服務熱點區域重疊;以此類推,紅色記為 3,代表與 3 種生態服務熱點全部重合。圖/研之有物(資料來源│鄭明修)

依據模型模擬結果,海洋垃圾分布已從亞熱帶轉移到熱帶和高緯度地區,並且將從太平洋東岸轉移到太平洋西岸,臺灣與亞洲區域可能面臨巨大的海洋垃圾危害。另外,像塑膠垃圾因為比重比海水小,可被運送得非常遙遠,容易被帶往極地,南、北冰洋可能是另一個海洋垃圾堆積熱點。

如此龐大的海漂垃圾大遷移,已經嚴重影響全球海洋的生物多樣性,也侵入漁業作業區域,如果只增不減,整體海洋生態系和人類的經濟活動,都會受到嚴重衝擊!

回收或淨灘只是治標?

知道問題了,如何解決?比如塑膠回收,可以根絕問題嗎?「雖然塑膠可以回收、再製造,但目前只有生活水準高、高度工業國家能做到高度回收,像北歐有專門的回收機,只要把寶特瓶投進機器,就能得到獎勵金。台灣的獎勵金越來越少,民眾意願不高。」

此外,台灣各縣市政府常舉辦淨灘或認養海灘活動,目的是讓大眾親眼看見海岸到處是垃圾,從自己開始改變。不過,鄭明修表示,一般民眾多去交通方便的海灘、海水浴場,至於部分很難到達的地方,政府仍要花很多錢清理,像澎湖南方四島是派特遣部隊,人吊在空中下去峭壁撿垃圾,有時一趟只能抱一大塊保麗龍上來,漁民則有組成環保艦隊,派漁船專門去海上清垃圾,但畢竟只能小規模處理,並需要龐大費用。

淨灘或認養海灘活動,目的是讓大眾親眼看見海岸到處是垃圾,從自己開始改變。圖/鄭明修

近年大量廢棄的漁具、保麗龍(牡蠣養殖浮具)、浮標和漁網更是一個大問題。以前漁網價格高,破了漁民會縫補繼續使用,現在變很便宜,破了就被扔掉,漁具也是壞了就扔。估計全球海底有 10 萬張以上廢棄漁網,常纏繞在珊瑚礁盤上、纏住許多海洋生物,破壞生態。現在台灣政府推動漁具實名制,請漁民將廢棄漁網、漁具回收並給予獎勵。

全球海底有 10 萬張以上廢棄漁網,常纏繞在珊瑚礁盤上、纏住許多海洋生物,破壞生態。
圖/鄭明修

呼籲政府從根源處理問題

鄭明修語重心長說道,「我認為,海上的垃圾不要去處理,因為永遠都處理不完,應該從源頭根絕。」塑膠發明不過幾十年,已經被大量濫用,明明是很難分解的東西,卻往往用不到 10 分鐘就被丟棄。「全球塑化經濟要改變,各國政府必須訂定相關政策,如讓塑化產品變貴、禁用或用其他東西取代等,從源頭開始管控。」

近年來,經濟發展較落後的非洲,做法卻最為大刀闊斧。「很多非洲國家的下水道都被塑膠袋堵住,造成淹水。他們認為既然無法處理塑膠垃圾,乾脆禁用。」目前有超過六成非洲國家都實施塑膠袋禁令,關閉塑膠工廠、全國不能進口塑膠袋等。

「另外,污水處理也很重要!每洗一次衣服,人造纖維衣物會流出大量的塑膠微粒,隨污水流入大海。」鄭明修補充:「雖然台北市污水處理率有 86%,但全台灣的污水處理率只有 37%,表示還有 63% 污水沒經過處理就直接排入大海,仍有很大的進步空間。」

海洋廢棄物無國界,「全世界大海是相通的,現在連最遠的南北極、深度最深的馬里亞納海溝,都出現塑膠微粒蹤跡 。唯有全球海洋環境好、台灣海洋才會真的好。」鄭明修期待更多人關注並持續做研究,提醒各國政府了解海廢問題的嚴重性。

一路以來,鄭明修秉持一股使命感,持續推動台灣海洋保育工作,催生東沙島環礁和澎湖南方四島國家公園,總不遺餘力的四處奔走、跟大眾講解或督促相關單位,「如果我知道卻沒講,就是我的錯了!我總是記得一句話:成功不必在我,才能快樂去做。」充滿熱忱、積極和樂觀的個性,讓鄭明修能持續在這條艱困道路上前進。

中央研究院生物多樣性研究中心研究員鄭明修,因為對海洋的熱愛成為國內海洋保育先鋒,認為海洋廢棄物為當前最重大的環境議題。圖/鄭明修

註1:此處的「熱點」是把評估項目的全球海域網格數值進行排序,取前 25% 較高數值的網格。

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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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塑膠微粒竟然出現在胎盤裡面!這一次,為什麼大家都擔憂了起來?
羅夏_96
・2021/01/16 ・2895字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 550 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

塑膠的發明給現代人們的生活帶來極大的發展與便利,但隨著塑膠製品的大量使用,塑膠微粒 (Microplastics,簡稱 MPs) 也開始充斥、侵入我們生活的環境。

無論是食物還是大氣,人們都已經檢測到塑膠微粒的存在,其中,世界自然基金會(World Wide Fund for Nature,簡稱為 WWF) 2019 年的研究也顯示:

現代人平均一周會從食物、飲水中攝取到約一張信用卡量 (約 5 公克)的塑膠微粒1

塑膠雖帶給生活許多便利,但也讓我們生活的環境撐滿塑膠微粒。圖/cottonbro

雖然我們尚且無法確定塑膠微粒對人體到底會產生什麼影響,目前並沒有太多研究成功回答這疑惑,不過,近日科學家發表了一個讓人擔憂不已的研究結果,或許可以加快這方面的研究腳步。

這是一個來自義大利的研究團隊,近期在 Environmental International 發表了一項驚人的研究——塑膠微粒竟然出現在人類的胎盤裡面2

為何在胎盤發現塑膠微粒這麼令人擔憂?

塑膠微粒目前雖未有明確的科學定義,不過各界普遍認為塑膠微粒是「直徑或長度少於 5 毫米 (5 mm) 的塊狀、細絲或球體的塑膠碎片」。

隨著化學工業技術的茁壯,輕巧便利的塑膠製品逐漸成為人類生活的一部分,同時塑膠微粒也已遍布我們身處的環境之中,此時,當學界研究證實「塑膠微粒已經出現在人體的器官與組織中」3時,大家應該都不覺得意外了吧。

然而,雖然人類會從環境中攝取塑膠微粒到體內不是什麼新鮮事,也尚未有更多證據顯示塑膠微粒對人體有害,但這次研究竟發現塑膠微粒出現在懷孕婦女體內的胎盤中,如此一來,情況可就不一樣了。

之前有研究證實塑膠微粒出現在人體器官,但日前出現在懷孕婦女體內的胎盤。圖/Daniel Reche

為什麼胎盤出現塑膠微粒值得大家警戒呢?

胎盤,是人類在妊娠期間,由胚胎和母體子宮內膜聯合長成的暫時性器官,負責協助母、子之間物質的交換。

當胎兒在子宮內發育時,需依靠胎盤才能從母體取得養分,同時也需要透過胎盤排出廢物給母體,運輸過程中,胎盤也會幫助過濾母體血液中對胎兒有害的一部分物質註1,並讓養分、抗體和氧氣通過。

除了物質交換外,胎盤也會分泌一些激素來穩定母體的懷孕狀態與胎兒的生長,例如,胎盤會分泌黃體素來協助穩定母體的姙娠狀態,也會分泌人胎盤促乳素 (Human placental lactogen,hPL) 來促使胎兒成長與母體乳腺的發育。

由此不難看出,胎盤對於胎兒的發育是至關重要的器官,所以,當發現胎盤內出現塑膠微粒時,我們不得不考慮到塑膠微粒對胎兒的未知潛在風險,並對此感到相當擔憂!

塑膠微粒這麼小,很可能會穿過胎盤!

義大利研究團隊將六名健康產婦所捐贈的胎盤先以無塑膠程序註2保存起來,並從胎盤的三個部分——近母體側近胎兒側還有羊膜絨毛層分別取樣,接著將這些樣本以強鹼分解並進行分析。

他們從樣本中發現 12 個直徑在 5-10 微米 (μm) 的彩色塑膠微粒,在 6 位產婦的胎盤中,有其中 4 個胎盤的樣本出現了塑膠微粒。

這 12 個塑膠微粒分布的位置如下:

  • 有 5 個在胎盤的近胎兒側
  • 有 4 個在近母體側
  • 有 3 個則在羊膜絨毛層
十二個塑膠微粒的顯微照片、拉曼光譜分析。圖/原始文獻

看到這裡也許你心想,咦,才 12 個塑膠微粒?這麼少的塑膠微粒有什麼好擔心的呢?

雖然檢測後只發現 12 個塑膠微粒,但你必須知道:研究團隊只取整個胎盤的 3% 做檢測!如果研究團隊檢測整個胎盤的話,發現的塑膠微粒數量恐怕很驚人。

此外,胎盤中找到的塑膠微粒直徑非常非常小,僅有 5-10 微米,這麼小的塑膠微粒很容易在血液中流動並跑到人體中的各個器官,也就是說,很有可能會穿過胎盤並影響新生兒

研究團隊還不確定這麼小的塑膠微粒是怎麼進入母體血液中,可能先是經由呼吸或腸胃消化系統進入到母體血液,再從母體血液進入胎盤。

塑膠微粒會影響胎兒健康嗎?

必續再次重申的是,無論是塑膠微粒對於人體健康的影響,還是塑膠微粒在食品和飲用水中是否有毒性,都沒有足夠和確切的證據與研究。

英國南安普頓大學的哈德森 (Malcolm Hudson) 助理教授也曾表示,人們吃下的塑膠微粒大部分都能排出體外,倒不至於傷害人體。

但我們不能忽略的是,部分「塑膠添加劑」確實會對人體造成影響,如環境賀爾蒙「雙酚 A 」的攝入,對於人體的生殖、免疫、神經和心血管系統等各方面都有著健康的潛在風險

因此,此研究團隊的主持人表示:

有鑑於胎盤是支持胎兒生長與過濾外來物質的重要角色,當我們發現塑膠微粒這種會造成潛在危害的物質出現在胎盤時,我們就必須投入更多心力,來了解塑膠微粒對人體的影響了。

因為胎盤是過濾外來物質的重要角色,因此了解塑膠微粒對人體的影響便更為重要。
圖/Kristina Paukshtite

當然,我們也需要更多深入研究,了解胎盤中的塑膠微粒會不會引起胎盤的免疫反應,還有塑膠微粒到底會不會進入胎兒體內,進而傷害胎兒。

幸運的是,捐獻胎盤給這篇研究的 6 位母親在懷孕期間都很正常,產下的新生兒也都相當健康。

事實上,除了塑膠微粒之外,2019 年來科學家也在胎盤中發現了母親吸入的空汙微粒。

比利時哈瑟爾特大學的研究團隊發現「母體吸入的空污微粒可以穿透胎盤」4,在每個受試者的胎盤中,他們都能觀察到每立方公釐出現了數千個微粒!雖然這個發現讓人震驚,並發表於 Nature Communications ,但同樣的,我們還需要更多深入的研究,才能了解空汙粒子對於胎兒健康的影響。

隨著越來越多的研究顯示空汙粒子、塑膠微粒等物質會出現在胎盤,各界專家也紛紛針對此類研究表態,認為人們應該意識到後續所帶來的潛在危機,並加速整合各方面的研究,以確保胎兒的發育不會發生問題。

註解

  1. 胎盤無法阻擋所有有害物質,例如酒精、某些病毒(德國麻疹、茲卡病毒等)。
  2. 從胎盤的取下、運送、保存到實驗整個過程,該團隊都沒有讓胎盤接觸到塑膠製品。

參考資料

  1. WWF : “Revealed : plastic ingestion by people could be equating to a credit card a week
  2. Ragusa, A., Svelato, A., Santacroce, C., Catalano, P., Notarstefano, V., Carnevali, O., … & Giorgini, E. (2020). Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment International146, 106274.
  3. Bouwmeester, H., Hollman, P. C., & Peters, R. J. (2015). Potential health impact of environmentally released micro-and nanoplastics in the human food production chain: experiences from nanotoxicology. Environmental science & technology49(15), 8932-8947.
  4. Bové, H., Bongaerts, E., Slenders, E., Bijnens, E. M., Saenen, N. D., Gyselaers, W., … & Nawrot, T. S. (2019). Ambient black carbon particles reach the fetal side of human placenta. Nature communications10(1), 1-7.
羅夏_96
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同樣的墨跡,每個人都看到不同的意象,也都呈現不同心理狀態。人生也是如此,沒有一人會體驗和看到一樣的事物。因此分享我認為有趣、有價值的科學文章也許能給他人新的靈感和體悟