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褐碳?黑碳?印度火葬儀式對懸浮微粒的影響

陳妤寧
・2014/03/21 ・1710字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

文 / 陳妤寧

印度和尼泊爾戶外火葬儀式燃起的熊熊大煙(圖片來源:Philip Milne)
印度和尼泊爾戶外火葬儀式燃起的熊熊大煙(圖片來源:Philip Milne)

亞洲的空氣污染問題令人頭痛多時,據印度《浦那鏡報》(Pune Mirror)報導,印度各城市的黑碳懸浮微粒排放量在這五年來已經升高到 10 ~ 37% 之間不等;《印度時報》(The Hindu)的報導則指出新德里罹患呼吸系統疾病的兒童和嬰兒不斷增加。

美國內華達州的沙漠研究所(Desert Research Institute,DRI),將亞洲空氣污染的研究矛頭指向了當地印度教的戶外火葬儀式。來自印度東北方的恰克拉巴提教授( Rajan K. Chakrabarty),特別到印度中部的恰蒂斯加爾邦(Chhattisgarh)七個火葬場以篩網取樣,分析燃燒形成的化合物成分,研究這項南亞特產的污染源和西方實驗室所研究的懸浮微粒成分有何不同。

前情提要:「黑碳懸浮微粒」是什麼?

因煤炭、木材及牛糞等燃料的不完全燃燒而釋放的黑碳懸浮微粒不但有害人體健康,還會吸收太陽輻射能,使得大氣層中的溫度上升,產生我們所熟知的溫室效應。在眾多溫室氣體之中,黑碳懸浮微粒正是僅次於二氧化碳之後最具威力的角色之一。

亞洲焚燒大量煤炭、木材、農作物的殘枝與稻糠,黑碳微粒沈積導致冰河吸收了更多的太陽輻射,大氣中的黑碳微粒也形成暖化效果,使得喜瑪拉雅山的冰川加速融化。

此外,過高濃度的碳微粒,因為在空中吸收的水氣不足,不易凝結成雨滴,反而形成在空中長時間停留的「褐雲」霾害。當地的降雨量、能見度、乃至於作物產量都會受到影響。

研究結果:不是黑碳,是「褐碳」?

過去的研究一向認定化石燃料和生質燃料產生的黑碳懸浮微粒是南亞懸浮微粒的主要來源,但恰克拉巴提的研究結果卻出人意料。火葬場的取樣篩網皆明顯呈現黃褐色,這種「褐碳」屬於另一類型的懸浮微粒,同樣會吸收太陽輻射能,但強度略遜黑碳一籌。

在印度和尼泊爾,每年有七百萬以上的往生者需要火化為安,當地印度教的戶外火葬儀式每次需搭起約 550 公斤的木柴堆,混合牛糞、樟腦、芒果樹皮,燃燒四到六個小時。這些柴堆每年大約會消耗 5000 萬到 6000 萬棵樹。

研究人員估計經火葬所排放的懸浮微粒,相當於每年化石燃料和生質燃料的懸浮微粒排放量的 23% 和 10%,也是家戶日常活動排放的 53 倍。雖然以全球的規模來看,火葬排放的懸浮微粒占比並不高,但以往在西方國家實驗室主導的氣候研究中,黑碳是模型中常定義的懸浮微粒來源,褐碳做為溫室氣體的效果卻很少受到注意。除了吸收太陽輻射的強度有異,褐碳對於氣候暖化可能有更複雜的冷暖雙向調節作用,有必要納入現有的暖化研究模型中重新估算。

堅持環保 v.s. 尊重文化

火葬儀式深植於當地人的信仰核心,他們相信這是讓往生者的靈魂脫離軀殼、通往神界的方式。許多印度家庭甚至不希望恰克拉巴提的研究團隊涉入火葬儀式進行碳微粒採樣。恰克拉巴提說:「這個儀式攸關當地人的情感和信仰。如果你強迫終止它,也許對環境較好,但是沒有人知道死後的世界會是什麼樣子,而這點對印度人來說是至關重要的。」

也質疑當地的工業活動或政府大型建設對碳排放有更劇烈的影響,卻拿民眾的火葬儀式開刀,是否只許州官放火,不許百姓點燈?無論如何,印度都沒有足夠的空間進行土葬,當地社會組織和政府持續推動火葬的替代或改良方案,例如價格不匪且接受度不高的電力焚化爐,或是可減少所需木材和焚燒時間、同時兼顧儀式需要的慕西達焚燒台(Mokshda),近年來都在印度民間逐漸獲得更高的接受度。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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陳妤寧
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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

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

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火場裡的隱形殺手:消防員罹患癌症風險高?該如何加強防護?
活躍星系核_96
・2018/11/06 ・3308字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 文/柯灃隆(畢業於國立新竹高中,現就讀成功大學心理學系,對自然科學和社會議題皆有興趣和接觸。)
  • 責任編輯/蔣維倫

今年(2018)七月,美國總統川普簽署了「消防人員癌症登錄法案(The Firefighter Cancer Registry Act of 2018」,該法案要求美國衛生及公共服務部(Department of health and human services)建立一個登錄系統,收集罹癌消防員的年齡、醫療資訊、生活習慣、出勤頻率等資訊,針對消防員癌症發生率進行研究。為什麼美國政府會開始關注這個議題呢?

消防員具有較高罹癌風險

根據美國疾病管制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention)在 2015 年發表的一項研究,消防人員罹患癌症的風險較一般大眾提高了 9%,因癌症而喪生的風險更是提高了 14% [1]。該研究包含了將近 30,000 名在 1950 年至 2009 年間於芝加哥、費城以及舊金山,實際參與第一線火場工作消防人員的資料。

研究發現提高的罹癌風險主要包括與消化道、呼吸系統和泌尿系統相關的癌症。儘管和此研究一樣指出消防員具有較高罹癌風險的研究不在少數,公衛學家仍然需要更多時間和證據來釐清這樣的趨勢是否代表了因果關係。

對於消防員承受的風險,一般認為是災害現場的高溫與濃煙,然而濃煙中的有害物質卻是會附著在消防員的身體和裝備上。在離開災害現場之後,消防員(甚至是其親友)的健康仍然受到這些有害物質的威脅。 圖/12019 @pixabay

國際癌症研究機構(International Agency for Research on Cancer)是世界衛生組織轄下的癌症研究機構,自 1971 年開始評估各種潛在的致癌因子,根據當時可得的證據將這些因子劃分為確定致癌、極有可能致癌(probably)、可能致癌(possibly)以及大概不致癌(probably not)等分類,並且不斷地更新。劃分的依據以流行病學方法為主,同時也參考動物實驗或與致癌機制有關的資料。在 2010 年出版的專書中,IARC 的工作小組將消防工作歸類為可能致癌(possibly),代表支持其致癌的證據有限 [2]。

但專書中也提到,消防員在工作的過程中確實會接觸到致癌物質,其來源正是燃燒產生的煙霧。

消防員工作現場的致癌物是哪來的?

我們知道在理想的燃燒之下,不論燃燒的材料是由碳、氫、氧、氮、硫或其他元素所組成,最終的產物都是這些元素的氧化物,其中又以二氧化碳和水為大宗,對人體來說相對無害。但實際上,理想的燃燒只能在仔細控制的實驗中被慢慢逼近,唯有當氧氣和易燃物的比例以及燃燒的溫度都恰到好處時才有可能發生。

火場中(以及瓦斯爐上、金爐裡這些日常生活中可見的燃燒)的不完全燃燒,將會導致許多燃燒副產物的生成,這當中也包含了一些致癌物質。另一方面,火場中的高溫會使有機物質發生裂解,燃燒的過程也會將原本封存在固體中的有毒物質以蒸汽或微粒的方式釋出。在火場煙霧中曾經被偵測出的致癌物包括砷、石綿、苯、鎘與甲醛等 [2]。

一家烤肉萬家香,但也要小心木炭不完全燃燒產生的致癌物質。圖/HaiRobe @pixabay

燃燒過程中還會產生另一個不容忽視的副產物──懸浮微粒。顆粒比較大的懸浮微粒可以被呼吸道的黏液和纖毛排除,然而顆粒較小的 PM10 與 PM2.5 可以穿透這些屏障到達支氣管和肺泡,被認為和心血管疾病與肺癌等疾病有關。更細小的微粒更是會穿過肺泡而循環全身。此外,這些懸浮微粒有很大的表面積,因此能夠吸附其他物質,包括本文中提到火場中出現的致癌物質 [2]。吸附在懸浮微粒上的致癌物質不僅能夠隨著微粒被吸入體內,也可以附著在消防員身上的裝備,進而沾染到其他器材、車輛或消防隊的空間。值得留意的是,上述致癌物質與懸浮微粒的產生並不僅限於建築物火警中,開放空間中的車輛、垃圾堆或植被火警都具有同樣的危險。

消防人員保護指南

簡而言之,消防人員面對的危害,和烤肉、火力發電與露天焚燒等十分相似,都是來自燃燒過程中生成的有害物質。對於消防人員的職業暴露,美國消防協會(NFPA)等組織提出了相對應的指引和建議,筆者在此將其整理、摘要如下,希望能提供第一線消防人員、政府官員、立法者與消防裝備製造商等作參考。

  1. 不論是發生在建築物內的火警,或是發生在開放空間中的車輛、垃圾堆等火警,消防人員都應該穿著全套的消防衣並使用呼吸器,避免有害物質被吸入或與皮膚接觸。
  2. 未直接參與火警搶救,卻仍然有機會接觸到有害物質的人員,也應該穿著防護裝備並使用呼吸器或防護級別夠高的口罩。這些人員可能包括殘火處理、通風排煙與火場調查等人員。
  3. 任務結束的消防人員,若能在拔下呼吸器之前,先將全身裝備做簡單的清洗並脫除,將會大幅減少有害物質的暴露。由於火場中產生的許多有機性的有害物質不溶於水,因此清洗時須使用清潔劑。
  4. 脫去裝備後,在現場就應該盡可能的清潔雙手與頭頸部。這可以透過水和清潔劑或是濕紙巾來達成。歸隊途中,應該把車輛的窗戶打開來通風。歸隊後應該盡快洗澡與更衣,以去除附著在身上的有害物質。
  5. 從火場中攜出的裝備附著有微粒和有害物質,最好能夠在火災現場附近就用水和清潔劑清洗再歸隊。如無法達成,在歸隊途中也應盡量放在車廂以外的地方,或是以大塑膠袋密封起來,歸隊後再做清洗。
  6. 消防衣、褲屬於多孔材質,容易將有害物質與微粒吸附在其中,最好在每趟火場任務結束後都經過清洗才繼續使用。因此也建議消防機關為每位消防員準備兩套消防衣、褲交替使用。
  7. 柴油廢氣是已知的致癌物,故消防人員應盡量避免吸入消防車輛的廢氣。消防隊駐地中停放車輛的地方應保持良好通風,在災害現場也應隨手將門窗關閉,以免內部受到柴油廢氣以及火場煙霧的汙染。

消防衣。消防衣除了替消防人員隔絕高溫,還具備了防水透氣、防切割、反光等功能。另外,這層屏障可以防止有害物質接觸到消防員,因此消防衣的清洗非常重要。圖/Justin DiPierro @wiki,圖片經作者後製。

由於消防人員在執勤與備勤時具有團體生活的特性,上述的措施只有在團體中的每一個人都確實執行時才能發揮最大的效果。這些措施固然有些窒礙難行之處,有些麻煩、有些花錢,卻是和每一位救火英雄的健康息息相關,在保護自己的同時,還能保護身邊弟兄以及家人的健康。筆者建議不妨從更頻繁且確實的使用呼吸器開始,畢竟吸入煙霧是接觸有害物質最直接的方式。

期許本文能夠喚醒第一線執勤人員對於相關議題的重視與實際行動,也希望主管機關能夠透過相關器材的採購、教育訓練的實施等方式來進一步提高對消防人員健康的保障。

參考資料:

  1. Daniels, R. (2018, May 10). Firefighter Cancer Rates: The Facts from NIOSH Research | | Blogs | CDC.
  2. IARC (2010). Painting, Firefighting, and Shiftwork. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, 98:9-764
  3. WSCFF (2016). Healthy In, Healthy Out: Best Practices for Reducing Firefighter Risk of Exposures to Carcinogens. 

編按後記:

以下為消防員工作權益促進會理事所提供的經驗談:

  • 本身是消防的外勤隊員,年資 8 年。個人防護這點確實是越早年越不重視,甚至時至今日,同業還是有人會把不做好個人防護當作英勇象徵,把沾滿碳粒、異味的消防衣視為功勳;自己在現場皮膚直接接觸外部的部位常會全部起疹,徒手收拾裝備後雙手也常常會刺痛好幾天。
    後來漸漸接觸歐美國家相關資訊,才知道在火場外圍作業也應該要戴過濾式防毒面具、收拾裝備要戴防水手套,所有離開火場染物的裝備都要視同化學汙染物清洗才能重新上架使用。
    但之前工作中已經接觸不少,健檢也出現輕度肺纖維化的情況。醫師看了 X光片還問我是不是抽菸抽很兇呢。不,醫生我從來不抽菸阿 QQ

綠圈中為「疑似纖維化的區域」,經醫師檢視,但詳細情形仍須視患者個人醫師診視而定。

活躍星系核_96
754 篇文章 ・ 93 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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大船入港,帶來經濟也帶來廢氣:「綠色船運」該怎麼做?
呂宏耘
・2018/09/14 ・3033字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 551 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 文/呂宏耘│畢業於清大化工所的無業游民,喜歡影集、巧克力、以及角落生物。不喜歡霧霾、慣老闆、以及生離死別。

你可能前些日子才剛從淘寶訂購了一個便宜的冰箱和一個超大尺寸的超薄曲面螢幕,而對方可能跟你說走船運兩週內就會到貨。而你朋友可能最近剛從美國念完博士班,衣錦還鄉可比想像麻煩:那麼多的日用品和書怎麼帶回台灣啊,而聰明如你則跟這位朋友說用海運寄回來就好,運費便宜的很。

圖/pexels

全球空運及海運的運輸量事實上大得驚人,舉凡農產品、工業原物料及產品的進出口到石油天然氣等能源的國際運輸,都需要仰賴空運及海運。80% 以上的國際運輸仰賴海運,靠海的城市更是有 90% 以上的進出口貨物來自海洋運輸。

秉著單趟運輸量極大、運費低廉、以及天然航道等優勢,大洋上的貨櫃船不計其數,而國際級海港更是成為世界各國國內經濟的重要命脈。

船隻廢氣帶來的空氣污染

圖/pexels

然而對環境的代價呢?撇除船隻漏油等災難性的破壞,船隻運輸的時候排放的廢氣會造成空氣污染,這點也是無法否認的。但實際情況到底有多糟?

據統計在 2015 年國際海洋運輸排放的二氧化碳量達到 8.1億噸,佔了全球碳排放的 2.3%;另外海洋運輸的氮排放(氮氧化物)佔全球 15 %、硫排放量佔全球的 13%

氮氧化物的污染源自高熱的引擎周圍促使空氣中的氮氧相互作用,最後生成一氧化氮或是二氧化氮,也就是俗稱的氮氧化物(NOx)。這些氮氧化物在接觸到水分子後會生成硝酸或是硝酸鹽,對土壤的酸化、臭氧的破壞、以及水質的優養化有極大的破壞。而硫氧化物主要源自煤礦的燃燒,硫氧化物接觸到水分子之後會產生硫酸看看水分子做了什麼好事)。這兩者也是酸雨的主要來源,是許多人無髮無天的始作俑者之一。

聯合國底下的國際海事組織 (International Maritime Organization, IMO)正積極地處理相關事務。作為專職處理海洋安全、海洋污染與海上合作的官方機構,他們在今年 (2018) 四月發表聲明,希望在 2050 年前能將海洋運輸的碳排放量降到 2008 年的 50%,並且在 2030 年前將每次運輸的排放量降到原先的六成。也就是說,不僅總運輸的排放量要得到改善,在單位運輸排放量也要看到顯著的下降。

國際規範豎起標竿,台灣的政府也正積極的從法律層面著手。交通部航政司配合行政院的空污法,訂定「國際商港空氣污染防制方案」,法規中針對不同的排放源訂定有效的改善措施。其中關於船舶所造成的空污,法規強調船舶進出港口要減速,並且規定要使用低硫燃油。在法規實行後,溫室氣體的減碳量每年達到 39,000 公噸。而因為進出港減速,引擎溫度可以降低許多,使得氮氧化物的排放量每年能減少 1,000 公噸。

綠色船運該怎麼做?

圖/pixabay

綠色船運(Green Shipping),主要可以從三個方向著手。

首先,使用含硫量低的石油。數據顯示,若石油內的硫含量從 35,000 ppm 降到 1000 ppm,則硫的排放量可以減少 97%。這種解決方案最容易達成,畢竟連引擎的設計都不必更改,只要在採購石油時多一點良心及社會責任。也因為影響因素只有油價,所以在原油價格低的時候比較容易達成。2016 年油價來到低點,低硫石油的價格也被壓低,甚至比 2012 年油價高點時最髒的石油還要便宜一半以上。而當油價攀升時,燃料成本便會大幅上升。

其次,使用乾淨的能源,好比天然氣或是氫氣。天然氣燃燒之後只有二氧化碳跟水,而氫氣燃燒之後甚至只有水,與石油內的諸多雜質相比,是很乾淨的能源。

原則上船商不大可能一口氣將船改成氫氣引擎或是天然氣的引擎,比利時一家船商 CMB (Compagnie Maritime Belge) 讓船同時使用石油跟氫氣作為動力,目前已經能讓氫氣佔比 50%,預計在不遠的將來能讓氫氣的比例達到 85%。然而氫氣目前屬於較貴的燃料,對於這個現況CMB的研發首長 Roy Campe 表示「我們必須準備好迎接石化能源比氫氣能源還要昂貴的一天」,對於綠色能源相當看好。

最後,做好港口管理。船隻的噸位十分驚人,目前巴拿馬型的總載重量大多為 76,000 噸級,載重噸位的世界紀錄保持者的全載重量更是達到 657,019 噸。試想要讓如此龐大的船隻運行需要多少的能量。

圖/wikimedia

曾經的世界最大集裝箱貨輪「中海環球」在運行時需要 56.8 兆瓦的電力,相當於 47,500 台窗型冷氣(1200瓦)運轉時所消耗的功率。而這還沒計算加減速時的耗能,因此控制好運行進港的速度、減少不必要的加減速,就能夠省下可觀的能源費用。

經濟蓬勃發展,無形的代價

圖/John LeGear@flickr

貨物及金錢的流動,我們常常認為是個多贏的局面。個人收入增加,國家經濟指標上升,同時能獲得更好的生活品質。然而蓬勃發展的經濟之下是有代價的,而往往是由大自然承受這樣的代價。我們使用石化燃料、使用人類文明帶來的所有便利,這幾乎是個不可逆的局面。

然而環保意識逐漸抬頭,保護環境不再是由環保團體來苦撐。人們學會帶環保碗筷、會節能減碳、會垃圾分類。人民在小地方做到最好之後,企業也該負起社會責任,在了解諸如船運這些未察覺的環境成本之後,積極的豎立標準,以求與自然和平共存。

參考資料:

呂宏耘
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畢業於清大化工所的無業游民,在摸索未來的生存之道時遇見泛科學。喜歡美食、懸疑片、以及角落生物。不喜歡霧霾、慣老闆、以及生離死別。