文章專區

在日常生活中，許多地方都存在塑膠微粒（microplastic）和永久性化學物質（per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS，即全氟／多氟烷化物），但它們究竟對環境有多少影響？最近，一項由英國伯明罕大學（University of Birmingham）進行的研究揭示了這些物質對水生生物的聯合危害，為我們提供了新的環境保護視角。

這項最新研究發表在《環境汙染》（Environmental Pollution）期刊上，主要探討了塑膠微粒和PFAS的組合效應。研究團隊選擇了水蚤（Daphnia magna）作為研究對象，因為這種微小的水生生物對化學物質非常敏感，常被用來監測水質的汙染程度。

研究團隊以PFAS中的全氟辛酸（perfluorooctanoic acid, PFOA）、全氟辛烷磺酸（perfluorooctanesulfonic acid, PFOS），以及塑膠微粒做為這項汙染物研究的重點。團隊將水蚤分組使牠們暴露於這三類化學物質下，每組至少會接觸其中一類化學物質。除了單獨測試這三類化學物質對水蚤的影響外，他們也在實驗過程中測試了PFOS＋PFOA、PFOS＋塑膠微粒、PFOA＋塑膠微粒，以及PFOS＋PFOA＋塑膠微粒等混合多種化學物質的水生環境對水蚤的影響，並以一組從未接觸過化學物質的水蚤作為對照組。由於水蚤具有能夠長期休眠的特性，因此研究人員還可以透過「復活」具有不同汙染歷史的水蚤種群，從而同時進行研究。

研究發現，相較於塑膠微粒或PFAS單獨接觸水蚤的毒性效應，塑膠微粒和PFAS共同存在時具有加乘效果，會使毒性效應更嚴重，導致牠們出現發育失調、性成熟延遲、生長遲緩等問題。更糟糕的是，曾經暴露於其他汙染物的水蚤對於PFAS的耐受性更低。在水蚤的存活率、繁殖和生長等特徵中，研究團隊觀察到59％的加成作用（additive interactions）和41％的協同作用（synergistic interactions）〔註〕。這意味著多種化學物質共同存在時造成的危害，遠超過單獨存在。

〔註〕加成作用意旨兩款藥物或毒物同時出現時，藥效有相加的效果；協同作用則是兩款藥物或毒物同時出現時，藥效增加的效應遠大於相加，有放大的效果。

這項研究的主導者奧爾西尼（Luisa Orsini）在新聞稿中指出，了解化學混合物的長期慢性效應至關重要，若生物在過去曾接觸到其他化學物質和環境威脅，可能會削弱牠們對新型化學汙染的耐受能力。該研究的共同作者阿卜杜拉（Mohamed Abdallah）指出，目前政府對於化學物質的監管集中在測試單個化學物質的毒性，且主要評估急性（短期）暴露。但應確認汙染物在野生動物整個生命週期中的綜合影響，才能充分了解汙染物在現實環境中可能造成的風險。

這項研究讓我們更了解PFAS如何長期影響存水生生物的活率、繁殖和生長等功能。此外，這些發現也凸顯出建立監管框架以應對環境汙染物組合的迫切需求。隨著化學和生物篩選的新工具以及各種科技工具的進步，科學家逐漸能理解環境中化學物質之間的複雜相互作用。目前修改評估環境毒性的方法勢在必行，而這項研究為環境保護和政策制定提供了重要依據，有助於應對新興汙染物帶來的日益嚴重的威脅。

新聞來源
University of Birmingham. (2024 October 22). Microplastics and PFAS: Daphnia study finds combined impact results in greater environmental harm. PHYS.org. https://reurl.cc/eyrAGR