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Effects of nanoplastics on behavior of residual hazardous chemicals and their concentration in organisms

Research Project

Project/Area Number 22KK0059
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田中 周平  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (00378811)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 相子 伸之  地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主幹研究員 (30443526)
近藤 美麻  地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 研究員 (40737590)
李 文驕  京都大学, 地球環境学堂, 研究員 (30962477)
Project Period (FY) 2022-10-07 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000)
Fiscal Year 2025: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsマイクロプラスチック / ナノプラスチック / 路面粉塵 / 動態解析 / アジア
Outline of Research at the Start

大気汚染が深刻なネパール国カトマンズの物質循環系における残留性有害化学物質の挙動に及ぼすナノプラスチックの影響と生物への濃縮過程を明らかにすることを主目的とする。これまで測定が困難であった実環境中のナノプラスチックの採取、測定、同定手法を開発することで、生物への濃縮過程を含めた議論を展開する。特に都市域および農村域の河川、水田生態系における生態系ピラミッドに着目し、分解者、生産者、一次消費者、二次消費者中のプラスチック含有量、化学物質含有量を分析することで、生物濃縮の実態を明らかにする。廃棄物処理方法、水処理方法等の異なる都市における発生源を考察する。

Outline of Annual Research Achievements

2023年9~11月にカトマンズ盆地のBagmati川流域における様々な環境試料を採取し、マイクロプラスチックの分析を行った。具体的に、森林と農地(畑)の表層土壌、路面塵埃、腐敗槽汚泥、河川放流下水、下水処理場の流入、放流水を粒径 10~300 um、300 um~5 mm に分画し、それぞれLDIR、FTIR-ATRを用いてマイクロプラスチックの個数密度を分析し流域における排出源の探索を開始した。また、カトマンズと東京でアンダーセンエアサンプラー(AN-200、SIBATA)を用いて3~7階の建物から屋外大気を3~7日間連続で採取し、熱分解GC/MSを用いた大気中のプラスチックの粒径別分析法(主に0.43~11 um)の検討を試みた。その他、日本国内の生物試料(主に魚類)を沖縄と大阪で採取し、微量化学物質の定量と主にプラスチックの生物濃縮実態の分析手法を検討した。さらに、大阪府内の農業水路におけるマイクロプラスチックの汚染実態の把握を進めている。2024年3月にカトマンズ盆地の都市河川流域におけるマイクロプラスチックの負荷源の推定等について、日本水環境学会で口頭発表を行っており、特に森林からの流出量が多いことが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、カトマンズに長期滞在(90日)し現地の関係機関と協力しながら環境試料を採取することができた。さらに、土地利用や統計情報なども入手することができた。各試料中のマイクロプラスチックを現在、研究室にて分析中である。大気試料については比較対象となる東京での採取も終えている。熱分解GC-MSによるナノプラスチックの定量方法の開発が順調に進んでおり、実大気中のナノプラスチックの存在実態についても議論する素地を整えることができた。さらに、国内では、灌漑期において水、底泥、付着藻類および生物をサンプリングし、分析を進めており、おおむね順調に進展していると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

2023年度に採取した環境試料中のマイクロプラスチック、ナノプラスチックの分析を進める。さらに2024年度もカトマンズと日本国内において調査を実施し、環境試料、生物試料および大気試料などの採取する。特に、ナノプラスチックの定量を行うことで、河川生態系、水田生態系に着目した生物濃縮に着目し調査を行う。また、国内では周辺の土地利用が異なる水路においても調査を行い、マイクロプラスチック汚染の実態を把握する。また、プラスチックに練りこまれた添加剤などの分析方法を確立し、紫外線によるプラスチックの劣化と添加剤との関係などを検討するための材料を収集する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (5 results)

  • [Int'l Joint Research] Tribhuvan Univ./CIMOD/CREEW(ネパール)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ネパール国カトマンズ盆地の河川流域における水循環の調査およびマイクロプラスチックの負荷源の推定2024

    • Author(s)
      小島弘幹、田中周平、森岡たまき、和世直輝、Sangeeta Singh、Binaya Pasakhala、Rabin Malla
    • Organizer
      第58回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] アジア新興国都市河川における廃棄物処理場および市街地路面からのマイクロプラスチック流入負荷量の推定2024

    • Author(s)
      土村勇太朗、田中周平、Le Phuoc Cuong、Hoang Ngoc An、Le Hoang Son
    • Organizer
      第58回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 琵琶湖・淀川流域における新規およびLegacy PFASs汚染の現状とTOP Assayによる前駆体負荷量の推定2023

    • Author(s)
      池尾拓馬、田中周平、李 文驕、越後信哉
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 都市域路面排水中のマイクロプラスチックの沈殿および土壌浸透処理に関するフィールド実験,2023

    • Author(s)
      土村勇太朗, 田中周平, 森岡たまき, 高田秀重
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Estimation of historical deposition behaviors of per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in sediments from Lake Biwa2022

    • Author(s)
      Wenjiao Li, Shuhei Tanaka, Naoki Wase, Kazuhide Hayakawa, Yasuro Fuse
    • Organizer
      第59回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-10-11   Modified: 2024-12-25  

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