以色列臺拉維夫大學最新研究顯示出，塑膠微粒會在海洋食物網中散播。近年來，大量研究已探討水生動物（尤其是濾食性生物）攝入不可降解塑膠微粒所造成的環境危害性。在此新研究中，研究團隊嘗試了解濾食性動物的過濾行為如何影響環境中塑膠微粒。結果發現，海洋動物攝入塑膠微粒後經糞便排出情況下，將造成海洋環境難以辨認這些塑膠微粒膠，反而將其誤認為適合食用的有機物質。此外，含塑膠微粒糞便會影響糞便的擴散行為，導致糞便與塑膠顆粒在海底堆積，進一步造成海底碳、氮含量增加，隨後引發藻類大量繁殖，嚴重干擾海洋生態系統的平衡。此研究由以色列臺拉維夫大學生命科學學院動物學系、動物學系暨自然史博物館、機械工程系暨環境與地球科學學系等單位的研究人員共同執行，成果刊登於《Chemosphere》期刊。

         研究人員解釋：約十年前人們開始意識到海洋塑膠污染問題，當時多數研究著重於調查塑膠微粒的位置與規模。近期研究重心則是轉向塑膠微粒所帶來的影響與危害。不過，多數研究使用的是全新乾淨塑膠微粒，與實際上海洋環境中存在的塑膠微粒有所不同，因為後者會受到不同生物與環境間的交互作用影響，因此需考量更複雜的情境。

         這種現象同樣適用於標榜可生物降解的生物塑膠，在尚未達到完全分解的情況下，這些生物塑膠仍會以微粒污染物形式存在，且在消化過程中改變性質。塑膠顆粒經歷風化與消化等過程後，會成為海洋食物網中的污染物及病原載體。

         該研究團隊也探討了塑膠微粒如何影響糞便這種重要有機物質。研究人員發現塑膠改變了糞便的物理特性。一般糞便會在水中緩慢下沉，並在下沉過程中成為許多生物的食物來源，但含有塑膠微粒的糞便有著迅速沉至海底的特性。此現象會降低水中營養物質濃度，並且減少糞便擴散範圍，增加塑膠微粒在動物棲息地的累積總量。

         研究團隊在實驗室中建立了一套棲息著海鞘的模擬海洋環境，並且使用聚苯乙烯（PS）與宣稱可生物降解的聚乳酸（PLA）兩種塑膠微粒來進行實驗。實驗觀察點為：進入海洋當下、兩小時後（海鞘攝食後）、24小時後以及48小時後（糞便排出後）。結果顯示，聚苯乙烯微粒經過消化系統處理後，在48小時內幾乎全數排到水中，而聚乳酸微粒濃度則是顯著降低，根據結果推測可能已在消化過程中被分解成更小無法偵測的奈米顆粒形式。

        後續，研究人員將海鞘糞便分離出的塑膠微粒進行拉曼光譜分析，發現分離出的塑膠顆粒因覆蓋著糞便，難以被辨識為塑膠，反而被識別為有機物質。學者指出：這意味著此類塑膠微粒經由消化系統排出後，表面覆蓋著一層糞便層，海洋環境極可能將之視為食物。且因糞便覆蓋層可能促使細菌大量繁殖，增加重金屬與抗生素等污染物累積在塑膠微粒上。

         學者補充：這個現象也影響了以可生物降解為賣點的生物塑膠材料，除非滿足該物質完全分解的條件前提下，否則它們仍會以微粒污染物形式存在，並在通過消化系統時改變性質。塑膠微粒歷經從環境化與消化等過程造成變化，成為了食物網中污染物與疾病的載體。

         最後，研究人員檢視了反向效應，微塑膠顆粒如何影響糞便。他們發現塑膠改變了糞便物理特性。正常糞便在水體環境中下沉非常緩慢，途中會為許多生物提供食物來源。相反地，含有塑膠微粒的糞便會迅速沉入海底。這會讓水體環境中少去重要營養來源。此外，增快的下沉速度降低了糞便分散性，導致糞便與塑膠微粒在動物棲息處堆積。這項研究結果顯示出，濾食性動物對海洋環境及其食物網中塑膠微粒特性有著明顯影響。最令人擔憂的是，塑膠微粒污染的問題比想像中更加複雜，且其複雜程度仍不斷上升，可能演變到我們尚未察覺到危害時，就已發生。

資料來源：


1. https://english.tau.ac.il/research/marine-animals-microplastics
2. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.143589