科普小學堂│環境的魔鬼-微塑顆粒

微塑顆粒知多少

1.微塑顆粒是什麼?

全球塑料材料的年產量超過3.2億噸，其中40％是一次性包裝，然而大部分沒有回收利用，並且由於大多數塑料是不可生物降解的。塑料顆粒依粒徑分成不同種類的塑料廢棄物，而微塑顆粒是指粒徑範圍小於5公釐之固體塑膠顆粒，在全世界包括極地地區都可以找到它們，其不僅存在於大氣中，還存在於陸地和海洋環境中，因為被循環的洋流困住並集中，形成大面積的塑料碎片，因此海洋中的微塑顆粒被放大關注討論。

2.微塑顆粒哪裡來?

根據國際自然保護聯盟（International Union for Conservation of Nature）於2017年的報告中表示，塑膠微粒來源多半與我們的日常用品息息相關，主要包括:

1. 於製造、加工、輸回收過程中,顆粒可能會洩漏到環境中
2. 於工業上或家庭中清洗合成衣物時因為纖維的磨損和脫落而產生的初級塑膠
3. 於駕駛車輛時輪胎磨損而產生
4. 車輛的行駛造成道路標記的風化和磨損而產生
5. 因施工、維護和移除船用塗料而造成的風化和洩漏
6. 個人護理產品(如:洗面乳、化妝品)因添加塑料微珠(microbeads)而於使用時沖入污水系統
7. 城市塵埃(如:合成鞋底等物體、人造草皮等基礎設施等)因風化、磨損而生。

這些污染源會經過淡水輸入造成陸地上的污染，包含住宅和家庭活動，旅遊以及其他經濟活動，例如港口作業等；而海洋中的塑料垃圾物品有超過75％來自陸地資源。

3.相關研究

• 環境中的塑膠通常源自不正確丟棄的消費品，它們會因光和熱氧化過程而緩慢降解，並由於生物降解而降解到較低的程度，從而削弱了材料的完整性，從而導致破碎成小於5毫米的碎片，稱為次生微塑膠（Andrady, 2011）。這些微塑膠可以透過攝入、吸入、皮膚接觸進入到人體內，而它們可以作為環境中化學物質和微生物的載體 (Kirstein et al., 2016)，在日常飲食中都有檢測到許多微塑顆粒，包含飲用水、食鹽等(Mintenig et al., 2019)，室內空氣勢吸入接觸的主要來源，人類可能從室內空氣中吸入空氣中的微塑顆粒達272個/天(Vianello et al., 2019)。
• 在一項實驗中發現微塑顆粒會積累在於的消化道、肝臟、肌肉中(Avio et al., 2015)，小的微塑顆粒穿過高度選擇性的血腦屏障的運輸和魚類腦中微塑顆粒的積累表明，微塑顆粒可能會進入血管系統並被運輸到各種內部組織，包括血液過濾（例如肝臟）和免疫器官，也可能促進食物鏈轉移(Ding et al., 2018)。而在人類攝入後，基於模擬消化研究（Tan et al., 2020），微塑顆粒進入體內後經過反應會抑制消化酶活性來減少脂質消化，提示對人體消化健康的潛在風險，相關的動物模型實驗已經證實，這些微塑顆粒可以從活細胞轉移到淋巴或循環系統中，並可能在器官中積累，從而對人體免疫系統和細胞健康產生負面影響(Browne et al., 2011)。
• 微塑顆粒通常包含化學添加劑（例如BPA，鄰苯二甲酸雙（2-乙基己基）酯），因為它們是在塑料產品的製造過程中摻入的，攝入這些微塑顆粒可能會在消化系統中轉移和釋放這些有毒化學物質，例如BPA可能比微塑膠本身對人類健康構成更大的風險(Rist et al., 2018)，雖然在環境微塑顆粒方面仍然存在許多研究空白，隨著環境中塑膠日益增長，我們暴露在微塑顆粒的風險會逐漸增加。

微塑顆粒大進擊

微塑顆粒無所不在，在空氣、海洋、陸地中到處都有他的身影，包括了北極和海底世界最偏遠的地方。然而體積小的微塑顆粒容易被生物體攝取，像是沙蟲、貽貝、兩棲動物、藤壺、海參、魚，而微塑顆粒親脂性高且表面積大，容易吸附周遭環境的有毒化學物質，像是:聚乙烯、聚氯乙烯、重金屬等等，因此微塑顆粒的成分和化學毒性對生物體會造成有害的影響。而這些極小的微塑顆粒在環境當中被海洋生物所攝取，然而小魚吃小蝦、大魚吃小魚，人吃大魚，這些微塑顆粒就會悄悄地透過大自然食物鏈存於體內累積，進而影響到人類。雖然目前還沒有明確的指出微塑顆粒對人體的影響和危害，但是許多文獻指出微塑顆粒吸附的有毒物質會干擾人體內分泌系統及致癌的可能性。

減塑計畫動起來！

限塑歷程報你知 !

你知道臺灣2030年將全面禁用一次性塑膠產品嗎?政府推出「2020內用禁用、2025以價制量限用、2030全面禁用」的政策。

我國的減塑計畫:

• 2002年限塑政策限用塑膠袋及免洗餐具
• 2006年免洗餐具擴大限制
• 2018年全國擴大實施限塑，禁止提供免費塑膠袋管制範圍，新增7大類管制對象。
• 2019年政府部門、學校、百貨公司及購物中心、連鎖速食業者內用不得提供一次用塑膠吸管
• 2020年起擴大限用範圍，現行管制業者於消費者內用時不得提供各類免洗餐具，推出自備環保杯優惠，以價制量。
• 2025年全面限用購物用塑膠袋、塑膠類免洗餐具、一次性吸管，強化以價制量。
• 2030年全面禁用購物用塑膠袋、塑膠類免洗餐具、一次性吸管。

減塑不只靠你我！政府、企業都有責

A.個人

• 避免過度消費
• 避免一次性塑膠包裝或拋棄式用品
• 重複使用水瓶或塑膠袋、自備環保餐具等

B.政府

• 限制塑膠包裝的類型與數量
• 擴大生產者責任
• 注重重覆裝填和再利用的循環，使企業對其產品和包裝的生命週期負責

C.企業

• 改善整個生命週期的產品設計
• 投資再利用與重覆填充的替代服務系統
• 整體減少塑膠包裝材料的種類和數量

生活中「遇塑則不達」

A.甲地租、乙地還的容器租借服務

容器、包裝、提袋的租借在國外已有案例，透過租借時的押金機制、方便歸還系統，可增加消費者使用租借的服務意願，並減少使用大量的一次性塑膠容器或飲料咖啡杯。

臺灣各地容器租借服務單位：

• 好盒器：提供飲料和食物容器租借服務，目前台南正興商圈、台大校園等地皆有提供。
• 青瓢：提供環保杯及餐具租借服務，在許多大型活動，如市集、音樂節、路跑都有合作提供。
• 琉行杯：重複使用飲料租借服務，在小琉球所有全家跟7-11統一超商都有。

B.重複填裝服務

重複填裝的模式在台灣並不是新鮮事，台灣60年代的柑仔店的乾貨幾乎都是使用自家容器、秤重販賣。同樣的模式可擴大應用，包含家用清潔用品、主食、調味料等，都可以同樣的方式來販售。

• 建立循環—老瓶裝新酒
  零廢物平臺LOOP創辦人—湯姆·薩奇，學習早期的循環模式，採用可退回(returnable)、可再填充(refillable)的容器，類似台灣退回羊奶空瓶的機制。
• 洗寶：無包裝洗衣精補充站，帶著容器投幣購買所需要的量，在全台各地都有據點。
• 新北市 Unpackaged.U 商店：主要銷售米、豆、麵類、調味料、香料及果乾等食材，也有日常生活清潔品。只要帶著自己的容器，就可以在店內裝取需要的份量、秤重計價。
• 臺北市三時生活實驗室：結合無包裝商店、咖啡廳及展演空間，堅持不提供一次用咖啡杯，不論是外帶咖啡或是店內販售的洗浴用品，都可以自帶容器來購買需要的量。

C.無塑超市

台灣的超市平均將近有80%的商品被塑膠包裝，綠色和平與廣大的支持者呼籲九大零售企業減塑，提供消費者的購物空間

• 英國超市Sainsbury’s：宣布2025年減少50%塑膠包裝，預計將規模化的引入可重複使用的包裝，也會每半年公布減量的成效。
• 英國第六大零售商Waitrose：在部分分店發起零包裝實驗，鼓勵消費者自帶容器盛裝蔬菜，肉類與海鮮，以及啤酒與紅酒等，秤重計算。
• 英國連鎖超市冰島Iceland：傭有900間店分店的冰島超市，宣布2023年淘汰自有品牌的塑膠包裝，同時，也在一家概念店實驗散賣和減少塑膠包裝。經過2018年整年的嘗試，減少塑膠使用量達11%。
• 香港百佳超市：在香港的大學校園分店，於2019年實施擴大蔬果裸麥、減少銷售預先包裝的進口水果。同一集團的GREAT超市，也設置羅麥補充站，販售兩種容量的居家清潔用品，讓消費者自帶容器購買。

D.網購包裝減量指引

三大目標：包裝減量、環保材質以及循環包材

E.各個企業–塑膠減量的做法

• 星巴克－領頭2020年前全球分店禁用塑膠吸管
• 麥當勞－英國1300間門市採用紙吸管、澳洲2020年前淘汰塑膠吸管
• 肯德基－新加坡不提供塑膠杯蓋與吸管、港澳全面禁用塑膠杯蓋與吸管

未來可行解決技術–開發微生物以修復被微塑料污染的環境

現今微塑料對海洋環境的污染已變得如此普遍，由於微塑料的體積小、能見度低而難以手動清除，因此其持久性持續增加。同樣地，微塑顆粒進入環境的速度將超過清除的速度。通過利用生物降解的過程中降解微塑性聚合物的微生物來修復被污染的環境。生物降解是利用微生物降解合成聚合物的過程，其中微生物利用聚合物作為碳和能量的來源(Caruso, 2015)。研究顯示，有幾種細菌會降解塑料聚合物，例如葡萄球菌、假單胞菌以及芽孢桿菌對聚乙烯的降解作用Singh et al. (2016)。治理微生物用來降解微塑料是一項有前途竊對環境安全的計畫，使微塑料的管理不受負面影響，並最終傾向於對污染環境進行自然清潔。

微塑污染之管理策略

國際視野

聯合國環境署(UNEP)聯合國專家小組呼籲立即採取行動清除海洋中的塑膠微粒，因為他們注意到塑膠微粒被大量的海洋生物消耗，並造成化學危害。因此，環境署制定一項計畫，即制定教育措施，以提高人們的認識並促進減少塑膠的使用，鼓勵回收利用和評估處置設施(UNEP, 2014, Caruso, 2015)。
非政府組織(NGO)也提出提高認識並幫助量化微塑膠污染程度以及其在國家、區域和國際範圍內影響的計畫。

我國規定

中華民國107年1月1日起不得製造、輸入含塑膠微粒產品
中華民國107年7月1日起不得販賣含塑膠微粒產品

A.塑膠微粒管制品項包含

• 洗髮用化妝品類
• 洗臉卸妝用化妝品類
• 沐浴用化妝品類
• 香皂類
• 磨砂膏
• 牙膏

B.違反塑膠微粒管制規定之處罰

• 製造、輸入者處新台幣6~30萬元以下罰鍰
• 販賣者處新台幣1200~6000元以下罰鍰

參考資料

• Andrady, A. L. (2011). Microplastics in the marine environment. Marine Pollution Bulletin, 62(8), 1596-1605.
• Auta, H. S., Emenike, C. U., & Fauziah, S. H. (2017). Distribution and importance of microplastics in the marine environment: A review of the sources, fate, effects, and potential solutions. Environ Int, 102, 165-176.
• Avio, C. G., Gorbi, S., & Regoli, F. (2015). Experimental development of a new protocol for extraction and characterization of microplastics in fish tissues: First observations in commercial species from Adriatic Sea. Mar Environ Res, 111, 18-26.
• Browne, M. A., Crump, P., Niven, S. J., Teuten, E., Tonkin, A., Galloway, T., & Thompson, R. (2011). Accumulation of microplastic on shorelines woldwide: sources and sinks. Environmental science & technology, 45(21), 9175–9179.
• Ding, J., Zhang, S., Razanajatovo, R. M., Zou, H., & Zhu, W. (2018). Accumulation, tissue distribution, and biochemical effects of polystyrene microplastics in the freshwater fish red tilapia (Oreochromis niloticus). Environ Pollut, 238, 1-9.
• Kirstein, I. V., Kirmizi, S., Wichels, A., Garin-Fernandez, A., Erler, R., Löder, M., & Gerdts, G. (2016). Dangerous hitchhikers? Evidence for potentially pathogenic Vibrio spp. on microplastic particles. Mar Environ Res, 120, 1-8.
• Mintenig, S. M., Löder, M. G. J., Primpke, S., & Gerdts, G. (2019). Low numbers of microplastics detected in drinking water from ground water sources. Science of The Total Environment, 648, 631-635.
• Rist, S., Carney Almroth, B., Hartmann, N. B., & Karlsson, T. M. (2018). A critical perspective on early communications concerning human health aspects of microplastics. Sci Total Environ, 626, 720-726.
• Tan, H., Yue, T., Xu, Y., Zhao, J., & Xing, B. (2020). Microplastics Reduce Lipid Digestion in Simulated Human Gastrointestinal System. Environmental science & technology, 54(19), 12285–12294.
• Vianello, A., Jensen, R. L., Liu, L., & Vollertsen, J. (2019). Simulating human exposure to indoor airborne microplastics using a Breathing Thermal Manikin. Scientific reports, 9(1), 1-11.
• Wang, C., Zhao, J., & Xing, B. (2021). Environmental source, fate, and toxicity of microplastics. J Hazard Mater, 407, 124357.
• 一次用產品源頭減量宣導網。行政院環境保護署。取自：https://hwms.epa.gov.tw/dispPageBox/onceOff/onceOffList.aspx?ddsPageID=EPATWH1
• 民間參與限塑政策 2030全面禁用吸管等四種一次性塑膠。環境資訊中心。取自: https://e-info.org.tw/node/209976
• 國家地理雜誌中文網(民國109年3月27日)。為塑膠知多少，減塑生活從你我開始。取自：https://www.natgeomedia.com/environment/article/content-10853.html
• 綠色和平塑膠專案小組(民國109年4月29日)。減塑模式、循環經濟正夯！臺灣無包裝商店力行減少塑膠包裝。取自：https://reurl.cc/9Zkngx
• 綠色和平塑膠專案小組(民國109年1月20日)。回收不能解決塑膠問題！企業、政府、個人可以做的減塑方法。取自：https://reurl.cc/jqEYxL