專欄 | 綠色情報員:塑料大軍潤(run)向何方?(下)病菌攻進新棲地

2022.05.26
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專欄 | 綠色情報員:塑料大軍潤(run)向何方?(下)病菌攻進新棲地 海洋塑料成了細菌、病毒和寄生蟲的新棲地,東亞污染熱區的風險相對突出,這一場海洋黑盒子風暴不容小覷。
(路透社)

“一種新的入侵物種在海洋上變得愈來愈普遍,安娜甚至給這個新物種起了名字:Plasticus maritimus。”葡萄牙海洋生物學家安娜・佩戈(Ana Pego)以自己的故事爲原型寫下繪本書《海洋塑料:一個入侵物種》,不死的塑料像是怪獸般橫行大海,科學家也陸續有驚人的發現,海洋塑料“養”出細菌、病毒和寄生蟲,這一場海洋垃圾入侵風暴愈來愈複雜。

海牀覆蓋微塑料

壞消息不只一樁,塑料大軍如火如荼集結入海,全球每年生產高達 4 億噸塑料,聯合國環境規劃署(UNEP202110月發佈的《從污染到解決方案:全球海洋垃圾和塑料污染評估》報告指出,每年約有 1100 萬噸塑料進入海洋,佔海洋垃圾總量的85% ,到2040年流入海洋的塑料將增加近2倍。

在新冠疫情影響下,一次性用品的使用量大增,塑料垃圾又被推向高點。今年世界自然基金會(WWF)的最新報告《塑料污染對生物多樣性的影響》提出數據示警,若再不設法從源頭減廢,2050年海洋塑料污染將增長4倍,推估到本世紀末,海洋微塑料可能增加50倍,這將導致許多地區遭受嚴重的生態風險,當與過度捕撈、全球變暖、富營養化等其他威脅相疊加時,塑料污染的衝擊會進一步擴大。

每年有高達1100 萬噸塑料進入海洋,位在污染熱點的海牀微塑料濃度尤其可觀。(路透社)
每年有高達1100 萬噸塑料進入海洋,位在污染熱點的海牀微塑料濃度尤其可觀。(路透社)

最近一項研究模型顯示,1950年以來,海洋塑料超過99%已沉降到海平面之下幾百英尺處;多位科學家發現,海牀上的微塑料,比污染海域水面上的微塑料多了1萬倍。臺灣中山大學海洋科學系教授兼海科院院長洪慶章表示,海洋塑料碎片上會形成生物薄膜,改變塑料的密度,最終沉入海底,所以底棲生物可能受到更多的塑料污染影響。

塑料生物圈站上浪頭

有人說,微塑料污染有如瘟疫或海洋版的PM2.5,大自然要費上數百年才能完成降解,大批的海洋塑料成了另類的“溫牀”。臺灣海洋大學海洋生物研究所助理教授何攖寧指出,塑料是一種聚合物,進入海洋後很難被分解,所以慢慢形成一個棲地,微生物、真菌、藻類會附着在上面,甚至寄生蟲或更大的生物也會在上面生活,科學家把這個新形成的環境稱爲“塑料生物圈”(plastisphere)。

世界自然基金會的新報告揭露,地中海、黃海、東海是塑料污染熱點,海洋生態面臨潛在威脅。何攖寧認爲,這些塑料污染熱點不只是海洋生物攝入塑料的機率變高,“塑料生物圈”風暴也可能更爲突出,有機會對整個生態造成不同影響,甚至對人類海上活動或海洋養殖漁業存在隱憂,接下來需要持續關注。

這像是海洋中的黑盒子,科學家慢慢抽絲剝繭找到證據,今年4月,美國加州大學戴維斯分校發表在《Scientific Reports》的實驗研究顯示,3種常見的寄生蟲(弓形蟲、蘭氏賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲)會附着在微塑料上,可能搭便車進入海洋生物或人類體內,這意味着海洋微塑料可能打開疫病破口。

科學家陸續發現,“塑料生物圈”不但吸附病原菌,也提供基因交換的場所。(路透社)
科學家陸續發現,“塑料生物圈”不但吸附病原菌,也提供基因交換的場所。(路透社)

何攖寧說,近期的科學研究陸續在海洋微塑料或塑料碎片發現病原菌,例如魚類的病原菌鮭魚氣單胞菌(Aeromona salmonicida)或是動物的病原菌,海灘塑料碎片也找到對人類具致病性的大腸桿菌和弧菌,此外,海洋塑料上的細菌也被驗出具有抗生素抗藥性,許多研究指出,“塑料生物圈”上具有抗藥性基因的細菌數量,遠比海洋高上10倍或數倍以上,而生態圈內有各種生物或微生物生活在一起,所以有機會進行基因交換,也會增加機率。

外來種入侵危機同樣如影隨形,各國在海漂塑料上發現不同的外來種生物,何攖寧表示,科學家擔心外來種生物可能透過“塑料生物圈”,搭着順風車隨海漂流到不同國家,一旦建立起族羣,可能威脅原有物種,目前各種研究調查正在進行中。

臺灣海洋大學團隊也在臺灣東北海域展開塑料生物圈研究,何攖寧指出,這次研究除了調查病原菌、微生物菌相和抗藥性基因的傳播外,同時透過DNA鑑定,瞭解生物圈中有哪些生物,現階段研究初步發現,藻類和塑料上的病原菌有高度重疊,塑料是否扮演種子角色,把病原菌傳播到天然棲地,或是病原菌由天然棲地跑到塑料上,仍需更多研究來證實。

健康風險浮出水面

微塑料對生理健康的干擾接連浮出檯面,南京大學研究團隊調查來自中國11個省市受測者的糞便樣本,結果發現經常喝瓶裝水、喫外賣食品和工作性質爲粉塵暴露的受測者,糞便中有更多的微塑料,同時可能會加劇腸道炎症,而檢測到最多的塑料種類是飲料瓶常用的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),以及多用於食品包裝和紡織品的聚酰胺(PA),這一篇研究202112月刊登在國際期刊《Environmental Science & Technology》。

人體器官陸續檢測到微塑料,最新研究發現血液、肺部深處都被攻陷。(路透社)
人體器官陸續檢測到微塑料,最新研究發現血液、肺部深處都被攻陷。(路透社)

“科學家發現微塑料會累積在很多海洋生物體內,有些研究結果顯示,浮游動物攝入微塑料後,牠們的生殖能力可能受到影響,或是造成活動力變差、某些功能喪失。”洪慶章說,“但是假如微塑料進入人體血管或器官,由於臨牀實驗很困難,對人類健康的影響需要更深入探討。”

何攖寧表示,雖然國際研究陸續有相關發現和推論,微塑料對健康的危害要視攝入量和物種而定,以比較小的動物或浮游生物來說,微塑料累積在體內,營養吸收和生長髮展會受到影響,而人類的耐受性比較大,需要進一步評估長期累積所造成的影響。

不妙的是,環境中的微塑料早已滲透到空氣、水裏和餐桌,從孕婦胎盤、新生兒,到血管、肺部都有它的蹤影。今年3月,荷蘭科學家發表的研究首次在人類血液中檢測到微塑料,而且近80%的受測者身上都有,不到一個月,英國赫爾大學研究團隊也首次在活人肺部深處發現微塑料,最常見的是用於外賣餐盒的聚丙烯(PP),其次是日常生活再熟悉不過的PET

“過去曾經在人類屍體解剖樣本找到微塑料,不過,我們沒想到會在活人肺部深處發現這麼多微塑料,這叫人大喫一驚。”英國赫爾大學醫學院高級講師莎德夫斯基(Laura Sadofsky)說,“我們原本以爲這些微塑料在進入肺部深處前會被過濾掉。“

新物種“塑料鉤蝦”的問世,投射出病入膏肓的海洋污染現況。(翻攝自《Zootaxa》期刊)
新物種“塑料鉤蝦”的問世,投射出病入膏肓的海洋污染現況。(翻攝自《Zootaxa》期刊)

儘管目前沒有足夠的證據證實微塑料對人類的毒性,不過,附着在“塑料生物圈”的病原菌卻埋下風險。何攖寧表示,“塑料生物圈”有機會增加人類罹患疾病的風險,但也要看塑料來自哪裏,如果是一般生活中乾淨的塑料,它產生的微塑料進入人體,這部分可能是微塑料對人體的影響,令人憂心的是當塑料透過環境吸附病原菌,再經沒有處理好的食物進入人體,這可能間接造成風險上升。

太平洋誕生塑料蝦

不過,塑料入侵海洋以來,僅僅半個多世紀,已經改寫海洋生物史。2020年世界自然基金會和英國研究團隊在太平洋馬裏雅納海溝發現全新物種,這種端足類生物體內充滿微塑料,而且與PET相似度高達83%,科學家把牠命名爲塑料鉤蝦Eurythenes plasticus)。

馬裏雅納海溝號稱全球最深的海溝,部分區域的微塑料含量高達每立方米20萬到200萬個。洪慶章指出,PET的密度超過1.3,遠高於海水,所以理論上會往下沉,而且要幾百年纔會完全分解,鉤蝦被稱爲“底部清潔者”,中山大學實驗室觀察到牠們會喫微塑料,沉入馬裏雅納海溝的塑料可能一部分已降解,或材質並非百分之百的PET,還含有其他成分,所以新物種和PET呈現高相似度,而不是跟原始一樣。

這悲劇的名字寫照着未知的災難,接下來會冒出什麼新物種?人類可不能再心存僥倖了。

撰文:麥小田 責編:許書婷

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