【記者陳嘉怡綜合報導】流入海中的塑膠微粒易被海洋生物誤食，成為扼殺生態的罪魁禍首。國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士畢業生余倖霈及其指導教授、中央研究院生物多樣性研究中心代理主任陳國勤以潮間帶生物「紋藤壺」為研究對象，首度證實塑膠微粒會讓海洋生物後代的死亡率增加三倍，盼大眾重視塑膠微粒造成的生態浩劫。該研究論文已於12月刊登在國際期刊「環境污染」（Environmental Pollution）。過去，國際上針對塑膠微粒的海洋研究，主要著重於生命週期短、生活史簡單的橈足類浮游生物。本次研究則是首次針對擁有複雜生活史的海洋生物進行探討。余倖霈說明，紋藤壺的幼體為浮游動物，長大後成為附著在船底或石頭底下的成體，「因為需要經過變態的過程，所以研究時間及複雜程度都比較高。」他進一步表示，因紋藤壺分布廣、適應力強，為潮間帶主要生物，「牠的地位有點像是海洋界的小白鼠，適合作為海洋生物研究的觀察對象。」 生活在潮間帶的紋藤壺具適應力強、容易飼養等特性，因此研究團隊以紋藤壺為海洋生物的研究對象。　圖／陳國勤提供因此，余倖霈從紋藤壺幼生開始飼養到成體，並餵食不同大小及濃度的微塑膠（註）、使其交配產生下一代，以探究微塑膠對海洋生物造成的影響。研究發現，長期食入微塑膠對於紋藤壺個體雖未產生明顯影響，但其子代的死亡率卻較對照組增加三倍，此外，親代紋藤壺食入的微塑膠愈小、毒性愈強，子代幼生的死亡率也愈高。陳國勤指出，此研究明確證實微塑膠會對海洋生物產生跨世代的影響。註：微塑膠被廣泛稱為塑膠微粒，指直徑或長度小於五毫米的塊狀、細絲或球體的塑膠碎片。其來源可細分為塑膠原料、人造纖維，與大型塑膠製品分解後的小分子。 研究從紋藤壺的幼生開始飼養到成體，餵食不同大小及濃度的聚苯乙烯微塑膠，並讓其交配生產下一代。　圖／陳國勤提供根據聯合國環境署（United Nations Environment Program, UNEP）統計，全球每年高達約800萬噸的塑膠廢棄物流入海洋。這些塑膠垃圾在海中受到陽光照射與海浪衝擊，分解成細小的微塑膠，容易被浮游動物等初級消費者誤食。余倖霈提及，微塑膠會沿著食物鏈傳遞，將毒素累積至中高階的攝食者。大量的塑膠微粒流入海裡，首當其衝的便是紋藤壺等過濾海水維生的生物。陳國勤指出，海洋的塑膠垃圾約99％屬於微塑膠，塑膠在海上的浮力和耐受度，可使其漂流幾十年。黑潮海洋文教基金會研究員温珮珍指出，從一次性塑膠用品被吹進海中、未妥善掩埋的垃圾，到船上掉落的廢棄物等，林林總總的污染最終都會流進海洋。他認為，解決海洋塑膠問題的根本之道是落實生活減塑，「如果我們對於塑膠垃圾的控管沒有改變，到了2050 年，海洋中的塑膠垃圾總量可能會比魚類還多。」  隨著海洋汙染物越來越多，由塑膠製品裂解成的塑膠微粒，已經進入食物鏈，成為扼殺海洋生態的兇手。　圖／吳冠伶提供

【記者賴辰瑀綜合報導】意識到海洋中塑膠微粒易危害生物與環境，國立清華大學跨領域學生團隊設計作品「Heart Of Ocean」，模擬生物的功能及構造，發想出可以過濾海洋塑膠微粒的系統，盼歸還海洋一個無污染的環境。團隊在作品於4月獲獎後繼續對此作出改良，希望將系統搜集塑膠微粒的範圍變得更精確，並於7月獲「2019年全球仿生設計競賽（2019 Biomimicry Global Design Challenge）」國際賽佳作。 國立清華大學跨領域學生團隊設計出能夠在海洋中過濾塑膠微粒的系統。　圖／陳政佑提供此發想設計集結生物構造，模仿大王蓮的氣室用以支撐系統本體，接著學習心臟瓣膜單一方向流通的特性，控制水流進出方向，藉此將海水引進系統。系統表面模擬防生物附著的豬籠草表皮，內部則以公蛾觸角、海樽的過濾構造打造範本，以篩選海中的浮游物質，進而搜集塑膠微粒。團隊成員特別設計LED燈，希望藉由生物趨光的特性，阻止浮游生物被吸入過濾系統中。然而，團隊意識到浮游生物依然會被吸進系統，因此在機器內部新增一個模擬「蝠鱝」的微流道腔室，蝠鱝為一種身體扁平的海中生物，微流道的發想結合蝠鱝鰓的構造，將大小相異的粒子引入不同流道，以精進系統搜集物質的準確率。此次改良也將藉由模仿豬籠草表面特殊奈米構造而得的液膜功能刪除，團隊成員林昀表示，因奈米結構成本昂貴，考量實際運用後決定去除此功能。 此系統頂端模擬大王蓮氣室的支撐功能，而錨沉入海底。上方設計LED燈吸引浮游生物，避免浮游生物進入過濾系統，藍色部分為過濾塑膠微粒的機器。　圖／陳政佑提供團隊成員楊善雅表示，發想是最困難的部分，團隊需要從眾多仿生設計來源中，擷取最有效率的方式。例如他們起初想了許多仿生設計過濾系統，各個設計雖然相似，然而在應用上還是有些微不同，在眾多考量下，團隊決定運用海樽及公蛾觸角來做過濾系統的範本。清大生命科學院分子醫學研究所所長、指導老師焦傳金說明，仿生科技使跨領域學生團隊將學習過程中的知識整合成實體作品，未來也希望大力推廣仿生應用跨校合作，聚集更多青年運用所學。為了讓作品更符合實際需求，團隊也向黑潮海洋文教基金會請教全台海域塑膠微粒的比例，團隊成員葉庭渝補充，除了塑膠微粒的密度外，也須參考當地氣候與海洋狀況，才可評估系統的放置地點。然此發想目前尚未有實體成品，外加海洋變數大，未能確認裝置成效，因此黑潮海洋文教基金會研究員溫珮珍說明，若此系統能夠放置在較淺、較窄的河流中，將會帶來非常大的幫助。 台灣海域塑膠微粒分布的密度，其中西南海岸與東北角為最多塑膠微粒的區域。　圖／黑潮海洋文教基金會提供