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塑膠微粒從哪裡來?研究證實:它已成了水循環的一部分

塑膠對環境的傷害,遠比你想像還嚴重
文 / 魯皓平    
2021-04-20
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塑膠微粒從哪裡來?研究證實:它已成了水循環的一部分
塑膠垃圾所產生的汙染遠比你我想像的嚴重。AFP
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大部分人不知道的是,塑膠垃圾其實會在降解的過程中產生塑膠微粒,它在整個地球上幾乎無所不在,包含空氣、土壤、河川和海洋,許多人員無法抵達的地區,也都有塑膠微粒的痕跡。

隨著塑膠在人們生活中有著更舉足輕重的地位,它所對環境產生的負擔,也愈來愈成了難以負擔的壓迫,到處可見的塑膠垃圾、飄散在大海中的瓶罐、讓無辜動物受侵害的塑膠袋與吸管──那些自以為方便、眼不見為淨而隨意丟棄的心態,著實令大自然難堪。

事實上,在工業化的變革和人口爆炸性增長下,大海已經在無形間,成了承受人類最多塑膠垃圾的悲劇,那些塑膠垃圾在河川的帶入、狂風的吹襲、不肖廠商的惡意傾倒進入大海,在經年累月囤積下,是大自然最沉重的負擔。

然而,大部分人不知道的是,塑膠垃圾其實會在降解的過程中產生塑膠微粒,它在整個地球上幾乎無所不在,包含空氣、土壤、河川和海洋,許多人員無法抵達的地區,也都有塑膠微粒的痕跡。

塑膠微粒究竟來自於何方?

塑膠微粒對生態影響甚大。Encounter Edu圖/塑膠微粒對生態影響甚大。Encounter Edu

《美國國家科學院院刊》(PNAS)近期發布了研究報告,報告指出,根據大氣模型的建構,目前有1100噸的塑膠微粒漂浮在美國(USA)西部上方,這些塑膠微粒會隨著雨水落下,成了「塑膠雨」(plastic rain),汙染了北美乃至於世上最偏僻的角落。

但是,這些塑膠微粒都是從哪裡來的?也許你會認為它來自於丹佛、鹽湖城等中西部工業大城市,但數據顯示,美國西部地區84%的塑膠微粒來自於主要城市以外的道路,只有11%來自於大海,研究人員認為,塑膠微粒可以在空氣中停留近一週,這足以讓它穿越大陸和海洋。

在過去,美國地質調查局(USGS)研究員格雷戈里韋瑟比(Gregory Wetherbee)曾發布了研究報告,以《下塑膠雨了》(It is raining plastic)為研究專題,揭露這令人震撼的事實。他耗時多年採樣了洛磯山脈的雨水,發現雨水中都含有塑膠微粒。

格雷戈里在許多據點都擺放了採集儀器,甚至蒐集濕潤的大氣樣本,並洗刷出裡面所含的懸浮顆粒,「結果有90%的過濾器都篩選出塑膠。」

成衣纖維成了塑膠微粒中最大宗成分

塑膠微粒非常渺小,肉眼難以窺見。tech explorist圖/塑膠微粒非常渺小,肉眼難以窺見。tech explorist

他強調,這些塑膠的成分主要是成衣纖維,必須放大倍數40X才能夠窺見。纖維以各種顏色存在,最常見的顏色是藍色,其次依序為紅色、銀色、紫色、綠色、黃色與其他顏色,甚至還有如珠子與碎片般的塑膠顆粒。

「其實最值得與民眾分享的,是你應該要認清塑膠遠比我們所看到的來得還多,它藏在雨裡、雪裡,根本已經是我們生活的一部分了。」

塑膠微粒如何進入環境中?

在許多國家,塑膠汙染的問題依然難解。AP圖/在許多國家,塑膠汙染的問題依然難解。AP

這些小於5毫米的塑膠微粒是肉眼無法窺見的,它來自於多種不同的來源,但洗衣機是最主要的途徑──清洗這些含有塑膠成分的合成衣服時,微小的超細纖維會脫落,再隨著管線流入汙水廠。

汙水廠的過濾設備會讓這些纖維的一部分和汙泥混在一起,而這些汙泥會經處理後做為肥料用,再廣泛運用至農業領域,導致土壤中充滿了塑膠微粒;然而,還是有一些無法過濾掉的塑膠微粒,會直接跟著廢水流入大海中,由於塑膠會分解、降解,但從未真正的消失,因此海洋中的塑膠含量一直再飆升。

這些塑膠微粒不僅會被海浪沖刷上岸,還會持續在海灘上堆積,再進而由風的吹拂,持續留在空氣中,當下雨時又會回到大地上,成了一種詭異的水循環。

郊區道路的塑膠微粒比城市來得多

塑膠跟著水一起運行的循環。ysjournal圖/塑膠跟著水一起運行的循環。ysjournal

這次,康乃爾大學研究員娜塔莉(Natalie Mahowald)與布拉尼(Brahney)使用大氣模型來模擬海洋塑膠微粒在飛向空中後可能傳遞多遠,他們還同步研究了其他塑膠微粒的排放來源,包含道路、城市和農田,再一步歸納出田野間有多少粉塵,而粉塵中含有多少塑膠微粒。

在這種大氣建模和大數據結合的模型裡,研究可以精確分析出有多少塑膠微粒從空中落下。

他們發現,在美國西部,農業粉塵占大氣中塑膠微粒的5%,令人驚訝的是,城市中所產生的塑膠微粒,在大氣中僅有0.4%,「如果你要問這些微粒都從哪裡來,我會說是來自於離開大城市時會途經的主要道路。」

海岸邊的塑膠垃圾,看了就令人無奈。KYODO圖/海岸邊的塑膠垃圾,看了就令人無奈。KYODO

研究人員表示,當汽車輪胎在道路上滾動時,因為正常的耗損,微小的塑膠微粒會從輪胎上脫落,這些微粒不是純橡膠,而是合成橡膠和其它化學成分。2019年曾有一項研究指出,每年有7萬億個塑膠微粒浸入舊金山灣,其中大部分是經過輪胎沖刷產生的。

不過,並不是城市不會產生塑膠微粒,而是城市的塑膠微粒依然很多,只是沒有進入大氣層──原因除了城市的高樓建築物阻擋了塑膠微粒飄散,還有一個原因是市區道路行駛較慢,輪胎的耗損沒有郊區道路那麼嚴重。

研究人員語重心長的說,雖然透過大氣模型的建模找出了塑膠微粒的可能來源,但可悲的是,其實這些物質已經完全浸透了環境,某種意義上來說已經被均質化(Homogenization)了。合成服裝以及降解的瓶子和包裝所產生的顆粒,在陸地、海洋之間移動,它的規律性和足夠的混和性,很難斷定特定聚合物最初的來源。

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