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[資訊] 從天而降的塑膠微粒汙染


發布日期:2019-07-22

       近期關於塑膠微粒對生態環境的污染與影響,已經逐漸成為各國及聯合國世界衛生組織的關注議題。塑膠微粒被發現不僅被發現在人類用水中,最近的研究報導也顯示塑膠微粒可以透過大氣環流傳送,並沉降於遠離城市的偏遠高海拔山區。國家衛生研究院國家環境毒物研究中心整理塑膠微粒的相關回應,希望能讓民眾對此議題能有進一步的了解。 (右圖為示意圖,圖片來源:Shutterstock)

研究原文:https://www.nature.com/articles/s41561-019-0335-5
新聞報導:https://www.cna.com.tw/news/ait/201904160295.aspx

(以下點擊題目可顯示答案)

1. 塑膠微粒主要進入人體的途徑有哪些?

人類製造、使用、廢棄的塑膠製品通常會進入水循環與大氣循環,這些塑膠會隨時間與環境作用而脆化裂成碎片,再逐漸磨損、降解成更小尺寸的塑膠微粒(Microplastics, 0.1-1000 μm),甚至是奈米塑膠(Nanoplastics , ≤ 0.1 μm)。傳播於大氣中的塑膠微粒也會藉由降雨或沉降而匯入水循環,而河流或海洋內的水中生物可能因接觸或攝食在體內累積了塑膠微粒。人類暴露到塑膠微粒的可能途徑主要有兩種方式:在河流或海洋的塑膠微粒藉由飲食進入人體,主要包含飲用水、魚蝦、貝類等;而在空氣中的塑膠微粒則藉由呼吸進入呼吸系統。

2. 在什麼情況下,人類可能會吸收和接觸到塑膠微粒?若人體暴露在充滿塑膠微粒的空氣中,塑膠微粒是否會經由呼吸進入肺、支氣管等呼吸系統中?

近日有報導在法國庇里牛斯山收集到空氣中的塑膠微粒,其型態大多是碎片、纖維與薄膜(film);其主要成分為聚苯乙烯(Polystyrene, PS)、聚乙烯(Polyethylene, PE)以及聚丙烯(Polypropylene, PP)。所測量到的塑膠碎片半數是小於25 μm,纖維約半數是小於300 μm,薄膜則是以小於150 μm為主。塑膠微粒可以藉由大氣氣流飄散到各地,推測傳播距離可達到100公里。空氣中的塑膠微粒可經由口鼻進入上呼吸道,更小的尺寸(< 5 μm)則更容易達到較深層的肺。目前,塑膠微粒被認為可能是一種新的空氣污染物。身處於特定工作場所(如顏料噴塗、尼龍製造)或是嚴重汙染環境(交通繁忙、輪胎摩擦)的人,相對地可能會暴露到更高濃度的塑膠微粒。因此,空氣傳播的塑膠微粒之大小與濃度除了與氣流散播範圍有關,也是決定其進入呼吸系統的重要因素。

3. 在廢塑膠形成塑膠微粒的過程中,可能會吸附或沾黏到環境中的有害物嗎?有哪些物質可能會傷害人體健康?

目前尚無空氣中塑膠微粒吸附環境中有害物質成份的研究報導,而海洋中的塑膠微粒已有研究證實。塑膠微粒本身的材質具有容易吸附並釋放其他有毒化學物質的特性。例如多氯聯苯(Polychlorinated biphenyl, PCB)、戴奧辛(Dioxin)等,這些化合物皆具有環境荷爾蒙的特性,若長期暴露可能會干擾人體內分泌系統而造成不良影響,如皮膚、神經、免疫、生殖發育毒性,或甚至是癌症。另外在塑膠製品的生產過程中,廠商會因為特定產品的性能要求而加入添加劑(Additives),例如能夠調整材料成形時柔軟性而易於加工的塑化劑(Plasticizer)。塑膠微粒平均約含4%的添加劑。目前最受矚目會影響健康的是鄰苯二甲酸二辛酯(Di(2-ethylhexyl)Phthalate, DEHP)及酚甲烷(或稱雙酚A,Bisphenol A, BPA)。這些化學物質屬於環境荷爾蒙,又被稱為內分泌干擾素(Endocrine disrupting chemical, EDC),可能影響生殖與發育。

4. 塑膠微粒與吸附的物質是否會對肺部或其他器官造成損害?更進一步,塑膠微粒可能藉由人體循環系統,累積在肝臟或其他器官造成其他影響嗎?對於發育中的孩童,是否會造成影響呢?

有研究指出長期吸入超過一定濃度的塑膠纖維 (長度> 5 μm, 直徑< 3 μm) 可能會引起肺部發炎。例如在製作尼龍(Nylon)纖維的工廠,約有4 %的工人會產生間質性肺病(Interstitial lung disease)。另外,在紡織廠工人肺部病理組織也發現有間質纖維化(Interstitial fibrosis)以及肉芽腫 (Granulomatous lesions)的情況。目前尚未有科學研究針對空氣中的塑膠微粒對其他器官以及發育中孩童的影響,而且也沒有醫療檢測方法可以偵測體內塑膠微粒的含量。

5. 塑膠微粒與吸附的物質是否會產生生物累積(Bioaccumulation)或是生物放大作用(Biomagnification)的問題嗎?

在水循環中的塑膠微粒會在裂解過程中滲濾有毒化學物質至海水中,包含本身的添加劑、顏料等;相反地,因為塑膠微粒的有疏水表面(Hydrophobic surface)性質,所以也會吸附海水中一些具持久性與有毒的污染物質,如持久性有機污染物(Persistent organic pollutants, POPs)化學物質,可能透過攝食行為而對水生生物造成毒害。甚至有可能累積在於水生生物體內,再透過生物累積(Bioaccumulation)與生物放大(Biomagnification)作用,轉移至食物鏈上層的生物體中。在聯合國環境規劃署2016年的報告指出,目前的證據顯示海鮮中的塑膠微粒不對人類的健康造成威脅。同時,也沒有足夠證據評定污染物會由海鮮魚肉再轉移到人類的可能。

由於空氣中塑膠微粒是近年才開始討論的議題,目前對於人體的影響尚無充足的研究資料。而在海洋的部分仍需要更多的研究探討塑膠微粒的生物累積與生物放大作用,必須累積足夠的科學證據得以了解海鮮食物中含有塑膠微粒和汙染物的濃度,以評估對健康的可能危害。

參考資料:

  1. Amy Lusher and Peter Hollman. Microplastics in fisheries and aquaculture: status of knowledge on their occurrence and implications for aquatic organisms and food safety. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) Fisheries and Aquaculture Technical paper 615. 2017; 127 pp.
  2. Bouwmeester H, Hollman PC and Peters RJ, 2015. Potential health impact of environmentally released micro- and nanoplastics in the human food production chain: experiences from nanotoxicology. Environmental Science and Technology, 49, 8932–8947.
  3. Johnny Gasperi, Stephanie L. Wright, Rachid Dris, France Collard, Corinne Mandin, Mohamed Guerrouache, Valérie Langlois,Frank J. Kelly and Bruno Tassin. Microplastics in air: Are we breathing it in? Current Opinion in Environmental Science & Health. 1:1-5, 2018.
  4. Stephanie L. Wright and Frank J. Kelly. Plastic and Human Health: A Micro Issue? Environ Sci Technol. 51(12):6634-6647, 2017.
  5. Steve Allen, Deonie Allen, Vernon R. Phoenix, Gaël Le Roux, Pilar Durántez Jiménez, Anaëlle Simonneau, Stéphane Binet and Didier Galop. Atmospheric transport and deposition of microplastics in a remote mountain catchment. Nature Geoscience, 12:339–344, 2019.
  6. United Nations Environment Programme (2016) Marine plastic debris and microplastics: global lessons and research to inspire action and guide policy change.
  7. 行政院環境保護署環境檢驗所。自來水中微型塑膠纖維檢測技術建立及國內自來水供水水質現況調查計畫專案結果報告。2018年6月;49 pp。

編輯:國家衛生研究院 國家環境醫學研究所 鄭獻仁 博士

          國立中央大學 生命科學系 羅月霞 助理教授

校稿:國家衛生研究院 國家環境醫學研究所 林嬪嬪 代理所長




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