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成大創開潛式牡蠣養殖浮棚 解環境永續問題
新知
第1762期
成大創開潛式牡蠣養殖浮棚 解環境永續問題
2021-12-29
【記者顏婕儒綜合報導】養殖牡蠣的浮棚只要遇到天候不佳時,就會被海水沖毀,除造成蚵農損失,浮棚的碎塊也會污染環境。國立成功大學水工試驗所團隊「成大水工蚵學家」研發出「可升潛式牡蠣養殖浮棚」,結合傳統養殖概念與利用潛入海中保護浮棚的想法,望能解決蚵農經濟以及兼顧生態問題。 國立成功大學「成大水工蚵學家」研發出可升潛式牡蠣養殖浮棚,獲「蚵造之材 創新未來」110年臺南市蚵棚創新設計比賽冠軍。 圖/研究團隊提供因台南浮棚牡蠣養殖區外海沒有天然沙洲當作屏障,海水交換率佳(註),牡蠣成長速度比其他地區高出許多,卻也容易受到海況影響。因此,團隊以浮力概念,設計出可升潛式浮棚,「可以在比較惡劣的海況來臨之前,很快速地沉到海底。」團隊成員成大水工所海洋環境資源組副研究員張引說明。註:在海水交換率好的海域,懸浮物會被留在漁場周邊,提供較良好的生長環境。 傳統牡蠣養殖浮棚利用竹子與保麗龍組成,成本便宜卻可能造成海洋污染。 圖/研究團隊提供傳統養殖牡蠣有浮棚、垂掛、平掛三種方式,其中浮棚為目前效益最好的養殖法。但因為颱風季時浮棚會被破壞,無法全年養殖,所以蚵農們會選擇相較之下便宜且重量輕的保麗龍,方便收回岸上。不過張引表示,「以前養殖只要避開颱風季就沒什麼問題,但現在極端氣候出現越來越頻繁。」因此,過去的方法已不再合適,團隊才會想到將浮棚潛入水中,使其不受海況影響。 團隊以浮筒與不鏽鋼架組成可升潛式牡蠣養殖浮棚,利用浮力原理達成三種運作狀態。 圖/研究團隊提供該浮棚主要利用白色、橘色以及藍色三種不同的浮筒調節浮力。白色為基礎浮力浮筒,功能在於維持固定浮力,支撐裝置的重量。橘色則為最頻繁被使用到的浮筒,張引說:「你如果覺得說整個蚵架的浮力太大,就在橘色的浮筒裡面加點水,他的浮力就會變比較小。」若面臨惡劣海況,只需將橘色浮筒裝滿水,浮棚即可潛入海中躲避風浪。等到海況平穩後,蚵農可以利用原先留在海上的浮球對藍色浮筒充氣,浮棚就會回到平時養殖高度。「操作都是在海上,人不需要下海。」張引補充說明道。 蚵農在海上就能以倒水或打氣的方式控制浮棚的高度,整個過程人都不需要進入海中。 圖/研究團隊提供不過,因該浮棚需將整個裝置潛入水中,台南蚵農黃翊誠提及,不是每個海域都有足夠的深度,「海底的話會比較多雜物跟廢棄物,所以如果沉太低,會有一些不確定性的因素造成浮具損壞。」且與過往以竹子與保麗龍製成的浮棚相比,他也擔心此裝置的造價會提高養殖成本。團隊為更有效地推廣此浮棚,更將設計理念及使用方式製成動畫於網路媒體宣傳,負責成員南臺科技大學創新產品設計系楊皓程說:「讓蚵民以及大家能夠看見傳統蚵棚是會造成環境污染的,然後現在有一群人在對這方面進行改善。」團隊目前也朝向裝置模組化的方向改善,讓使用及維修上更加便利,提高蚵農接受度,張引盼望,「牡蠣養殖經營跟環境永續有辦法並存。」
餐桌上的海鮮陷阱 軟體動物微塑膠含量高
新知
第1742期
餐桌上的海鮮陷阱 軟體動物微塑膠含量高
2020-12-30
【記者蕭淳云綜合報導】「今晚我想來點蚵仔煎配蛤蜊湯!」不過,你知道牡蠣和蛤蜊等軟體動物可能帶有高含量的微塑膠(註1)嗎?英國赫爾大學(University of Hull)赫爾約克醫學院研究所學生伊萬格洛斯・丹諾普洛斯(Evangelos Danopoulos)研究海鮮中的塑膠微粒與人類攝取習慣,在軟體動物(註2)體內發現較高的微塑膠含量,首次提出微塑膠汙染量化依據。此研究發表於12月的《環境健康視角》(Environmental Health Perspectives)。註1:微塑膠(Microplastic)又稱塑膠微粒,指直徑或長度少於5毫米的塊狀、細絲或球體的塑膠碎片。註2:軟體動物指軀體柔軟的無脊椎動物,海洋軟體動物包括牡蠣、田螺、文蛤等貝類。 牡蠣為海洋軟體動物之一,是台灣飲食文化中的常見食材,但最新研究指出,軟體動物具有較高的微塑膠含量。 圖/取自Pexel圖庫微塑膠是近年備受討論的新興汙染物(註3),然論文中提到,至今尚未有直接證據證實其會危害人體。為了解微塑膠汙染情況,研究團隊從人類常攝取的海鮮著手,分析微塑膠在生物體的分布。丹諾普洛斯強調:「必須先了解微塑膠藉由何種管道接觸人類以及接觸程度,才能進一步討論影響。」研究團隊以後設分析統整過往海洋微塑膠汙染研究,並篩選掉可信度較低的報告,最終針對50篇論文進行討論,共計5000多筆樣本數量,包括軟體動物、棘皮動物、甲殼類動物以及一般魚種。註3:新興汙染物指新認定且尚未受法規規範的汙染物,可能對人體健康及生態環境具有風險。據研究統計,軟體動物中的微塑膠含量為0至10.5(MPs / g)位居第一,甲殼類動物為0.1至8.6 (MPs / g),魚類則為0至2.9 (MPs / g)。丹諾普洛斯推測,軟體動物體內具有較高微塑膠含量,可能與其棲地位於海洋底部及濾食特性有關。國立海洋生物博物館研究員柯風溪則解釋,牡蠣、貝類等軟體動物因消化構造較簡單,能夠代謝的廢棄物少,不像魚類具有完整的攝入與排出系統,故汙染較容易殘留在生物體內。然而,他也補充:「其他化學污染已經被證實有生物放大作用,但現今尚無未證實微塑膠汙染會藉由食物鏈傳輸。」 塑膠難以被自然分解,民眾濫用塑膠製品的習慣,將造成海洋中大量廢氣物汙染。圖為示意圖。 圖/取自Pexel圖庫丹諾普洛斯闡述,人類除了經由食用海鮮攝入微塑膠,生活必需品糖、鹽、自來水也是微塑膠進入人體的方式。他強調,唯有避免過度使用塑膠,才能有效解決海洋汙染問題。長期關注海洋環境保育的「海洋廢人」創辦人鄭博元則強調海洋教育的重要性,他觀察大多數民眾對塑膠使用存在認知誤差,造成塑膠袋被濫用,「起初塑膠的發明是為了取代紙用品,來解決樹木濫伐的問題。」他無奈地說,現今因為塑膠唾手可得,人們往往短暫使用後就丟棄,產生許多自然界無法分解的廢棄物。 海洋保育組織認為,應透過普及海洋教育,讓民眾意識到環境保育刻不容緩。圖為示意圖。 圖/取自Pexel圖庫此外,研究團隊更發現,於亞洲沿海採樣的軟體動物受塑膠污染情形較其他海域嚴重,又中國、日本等亞洲國家多為軟體動物的消費大國,故丹諾普洛斯希望藉由此量化研究,提供人們食用海鮮的依據,以降低接觸微塑膠汙染的風險。他更透露,未來規劃持續研究海洋中的微塑膠,以探究其對人體是否帶來危害。
淤泥結合牡蠣殼 培養好菌打造優良水質
新知
第1710期
淤泥結合牡蠣殼 培養好菌打造優良水質
2019-10-23
【記者林琬蓉綜合報導】「重製綠色珊瑚礁」為甫畢業於中華大學工業產品設計學系學生童郁涵和温佩純的畢業製作作品,以永續環境為目標,利用淤泥、廢棄牡蠣殼作為原料,製成陶藝品。主要作為水族造景培菌石使用,可打造優良水質,作品於第13屆「波蘭國際發明展暨發明競賽(International Warsaw Invention Show, IWIS)」榮獲金牌與特別獎。 作品「重製綠色珊瑚礁」於第13屆波蘭國際發明展暨發明競賽(International Warsaw Invention Show, IWIS)榮獲金牌及特別獎。 圖/童郁涵提供作品為團隊將堆積於水庫之淤泥結合廢棄的牡蠣殼,入窯燒製而成。淤泥燒製後具高滲水、多孔洞和孔洞細緻等特性,使之易吸附和培養硝化菌(註1),可淨化水質。而因牡蠣殼具碳酸鈣成分,放入水族箱內能與弱酸性的水酸鹼中和,有助於快速建立水族生態系統。註1:水族箱的水累積過多的氨會造成魚類死亡,硝化菌能將魚的排泄物、殘餌中的氨分解,可淨化水質。長期關注生態議題的童郁涵說:「走訪濕地時看見許多廢棄的牡蠣殼堆積成山,散發惡臭,造成環境髒亂。」而他也有感於水庫淤泥問題,大量淤積造成水庫蓄水效率低落。清淤成本高,且清出的淤泥經濟價值低,他因而產生將兩者結合回收再利用的想法。「製作時碰到許多不如預期的事,像是為了增加孔洞而嘗試添加了草木灰,結果燒出來根本不行。」温佩純說明,為讓陶瓷增加孔洞及保持結構完整,兩人透過多次實驗,調整泥漿之成分與比例,並嘗試以不同溫度燒製,歷經多次失敗,最終找到合適的配方與製程。本次代表學生前往參展、中華大學創新與創意中心主任翁千惠對深具環保意義的作品表示肯定,「因為作品美麗的外觀與繽紛的色彩,觀眾剛開始看到時還以為是藝術品。」他指出。外觀設計主要參考各式各樣珊瑚的外型,製作多種不同的模具,童郁涵解釋,上色則選用天然釉藥,希望顏色可呈現出珊瑚的自然樣貌。 作品參考珊瑚的各式各樣外觀及顏色,並針對不同的魚種設計不一樣造型,例如部分加上平面台階,部分有洞穴,外觀較圓潤的則是為了防止泡泡魚撞傷。 圖/童郁涵提供 作品可放入水族箱內作為造景,提供魚群遮蔽處並淨化水質,兼具觀賞與實用價值。 圖/童郁涵提供未來兩人會嘗試製作大型作品,盼將其投放於海洋中,能夠有類似於人工魚礁的功能,材料不會造成環境負擔,同時也能復育海洋生態。此外,作品即將展開募資,期待將具環保、觀賞、實用價值的水族造景培菌石推廣給更多人。
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