August 7, 2012

  • Plastic pellets

    [誰知盤中膠，粒粒皆辛苦]

    這幾天相信大家都知道(只要有些關注環境的朋友，在面書應該被轟炸了)，十號風球襲港期間，有貨櫃被吹翻，於是有150噸聚丙烯(PP)膠粒，像政府廣告《沉迷賭博有如倒錢落海》般倒進海中。隨著裝載它們的大袋破損，陸續漏入海中。

    政府起初並沒有公佈事件，雖然已在海面打撈了50噸，其餘膠粒繼續在海面漂浮，以致隨浪撲岸搞得南部多處海灘遍佈膠粒、漫天遍野。於是有個老外率先號召義工到現場清理，隨後環保組織、海水公園、甚至各大政團紛紛組團去「執膠」，事件鬧大後政府官員才出來解釋。
    至今政府宣佈在地面清除了24.6噸膠粒，如果義工清除的數字都計算在內的話(應該會，因為義工清理後也是交給政府處置)，即是說尚有一半(75噸)膠粒在海面和沙灘上。

    官員聲稱「為了做實事」延遲通報的責任，我看不用再說明。本文不打算討論政治責任，反而因為見到認為膠粒「有害」和「無害」兩種意見，所以想討論一下。

    最初是環保團體聲稱，聚丙烯會吸附海中有毒物質，被魚吃下的話會進入食物鏈累積。質疑來自兩方面﹕

    1. 部分有化學背景的人，認為聚丙烯本身無毒性、輕於水、而且難溶於水或有機溶劑，所以吸附有毒物質的份量不多。這說法得到本地學者支持。
    再加上聚丙烯在陽光下會分解，所以事件自然會慢慢解決。

    2. 有些人認為魚根本不會吞膠珠，吞了也會反吐出來質疑那幅著名照片有誤導。
    但反過來也有朋友認為(其實在下也這樣想)，有些魚像金魚般常吃水面的食物，會把浮在水面的膠粒誤當食物。對於這種看法，有反駁認為「觀賞魚或養殖魚是因為平時沒東西吃所以才會爭東西吃，一般海中的魚不會這樣」。

    在下對海洋生態沒甚麼認識，所以不敢斷定。而環保組織的說法是膠粒看來像魚卵，可能會吸引誤食。

    對於第一點，已有人找到另一篇觀點相反的論文﹕

    Mato Y, et al. Plastic resin pellets as a transport medium for toxic chemicals in the marine environment. Environ Sci Technol. 2001 Jan 15;35(2):318-24.

    曾有人把全文放上網，但可能因為版權問題已看不到，我嘗試找了重點出來﹕

    "Comparison of PCBs and DDE concentrations in marine PP resin pellets with those in seawater suggests their high degree of accumulation (apparent adsorption coefficient: 10^5 -10^6 ). The high accumulation potential suggests that plastic resin pellets serve as both a transport medium and a potential source of toxic chemicals in the marine environment."

    就算考慮了魚類未必會吞食膠粒這一點，但隨著膠粒在海面漂浮逐漸分解，變成小膠屑後被誤吞的機會就大得多，因為膠微粒隨著食物微粒一起吃了也不察覺。而且相對於大粒膠粒不大會吸附有毒物質，分解拆細後表面積增加就更容易吸附了。(上述論文用的膠粒是直徑0.1-0.5 cm)

    (註﹕有些人會認為，既然分解了又有何問題﹖其實聚合物分解，首先是把長鏈打散成短鏈—即是整塊膠先分解成碎片，這是陽光造成的。然後膠料本身才逐漸被微生物降解成自然物質。在未正式降解前，被「打散」的膠屑本質上仍是塑膠。)

    有些人反駁，雖然這樣的吸附倍數很高，但實質攝入魚類體內的總量仍是很少，未必會構成毒性。但如果是被小魚攝入，在生物鏈中會累積到多少，似乎還需要專家去研究解說。

    (註﹕事實上，就算沒這一次「膠禍」，人類早就不停把塑膠垃圾丟進海。這些海洋垃圾當中部分塑膠對海洋生物有毒，但更多的是動物誤吞膠袋之類或被膠帶纏繞死亡的個案……)

    至此，方某不是總結(因為沒足夠的專業知識)，而是嘗試從已知去推論﹕

    基於﹕
    1. 聚丙烯是浮於水上的 [事實]
    2. 聚丙烯會被陽光分解 [事實]
    ===>A. 所以PP長遠而言將自然分解 [推論]

    (註﹕3. 但要留意有實驗指出，「可分解」塑膠的自然分解速度通常比廠商聲稱的慢得多 [事實])

    4. 關於聚丙烯膠粒會否吸附毒素有爭議，有些學者說不會，但有人找到論文指出會 [事實]
    5. 魚類有可能攝入膠粒，但未必會大量攝入 [估計]
    6. 而且，如果大量攝入膠粒可能會死，那就沒足夠時間吸收和累積毒素，死後被細菌分解，膠粒會留在海底或浮上水面 [估計]
    ===>B. 除非魚類會不斷攝入膠粒，否則現時因此累積毒物的機會和規模應該不大 [推論]

    2. 聚丙烯會被陽光分解 [事實]
    4. 有論文指膠粒會吸附毒素 [事實]
    7. 同樣質量的膠粒，分解成膠屑後可供吸附的表面積將大幅增加 [科學常識]
    8. 相對於大膠粒，魚類覓食時誤吞小膠屑的機會更高 [估計]
    ===>C. 隨著時間過去、膠粒分解，魚類誤吞膠屑和累積毒物的機會將增加 [推論]

    9. 即使用機器協助，清理膠粒都非常困難，人手基本上是徒勞少功 [事實]
    3. 在大自然中塑膠分解速度較預期慢 [事實]
    C. 隨著時間過去、膠粒分解，魚類誤吞膠屑和累積毒物的機會更高 [推論]
    ===>D. 即使各方盡全力去清理，遺留膠粒造成的生態影響仍屬未知 [推論]
    ===>E. 但盡快清理可在膠粒分解成膠屑前盡量減少殘留的數量，可望減少對生態可能造成的影響 [推論]

    縱使我們不理這些種種推論，也應該想想﹕既然是人類丟了垃圾，就算垃圾本身無毒，也有責任要清理的。

    如果繼續清理下去又如何呢﹖就算我們不理會政府和義工的人手，隨著最大批最集中的膠粒已被率先清理，稍後清除剩餘散佈的膠粒只會越來越難。
    由24/7到7/8剛好清理了接近一半膠粒，我們可以嘗試套用「半衰期」的概念，就假設膠粒被清除的速度也依照自然衰退的模式，預測將來還會剩下多少﹕

    「半衰期」=15日

    24/7﹕150噸
    7/8﹕75噸
    22/8﹕37.5噸
    6/9﹕19噸
    21/9﹕9.4噸
    6/10﹕4.7噸
    21/10﹕2.3噸

    你猜政府的清理行動會否持續兩個月以上﹖即是說很可能最後還是有少於十噸的膠粒散佈。至於水流會把它們沖向哪裡，是否會稀釋到對生態沒影響的程度，就未方某所能討論的了。