| Project/Area Number |
24K20943
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
田中 厚資 国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環領域, 研究員 (10896327)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | プラスチックゴミ / ナノプラスチック / 紫外線劣化 / プラスチック汚染 / 海洋プラスチック / オリゴマー / 放散 / 溶出 |
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| Outline of Research at the Start |
環境中のプラスチックは、紫外線の曝露等により劣化・微細化していくが、この際にプラスチックの一部は劣化により低分子量成分となり、環境中へ放散・溶出している可能性がある。本研究では、これらのプラスチックの劣化生成物の定量的評価を目的とする。ポリエチレン、ポリプロピレン等汎用樹脂を人工的に劣化させた際に生成する低分子量成分について、大気中への放散量、水中への溶出量、さらにプラスチックに保持される生分解可能な成分の量、を定量する。本研究は、環境中に流出したプラスチックゴミのその後の動態・運命の全体像を可視化するものであり、環境中プラスチックのフロー・ストックの精緻化に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
耐候性試験機を用いて、太陽光を模した紫外線によるプラスチックの劣化を再現する試験系を作成した。耐候性試験機は国立環境研究所の保有するものを用い、装置の整備を行なった。劣化試験は、ポリスチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンについて、２種の形状の試料（シート状のプラスチック試料とナノプラスチック粉末試料）を用意し、紫外線曝露を行なった。まず劣化期間について検討を行い、粉末粒子が水に分散するところを目安として、ポリスチレン、ポリプロピレンについては２週間、ポリエチレンについては３週間の曝露期間で十分であることを明らかにした。
紫外線曝露条件と、遮光条件での試験を行なったところ、遮光条件では重量変化は検出されなかった一方で、紫外線を曝露したポリスチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン試料においては、数割以上の重量の減少がみられ、プラスチックの一部が低分子量化し、大気中に放散していることが明らかとなった。加えて、放散した成分の一部は、試料容器に固体としての付着がみられた。この成分は、アセトン等の有機溶媒に加え、水にも可溶だった。GC/MSでの分析を行ったところ、これらは主に長鎖の炭化水素で構成され、カルボン酸、ジカルボン酸等を含むことが明らかとなった。
想定よりも多くの劣化生成成分が揮散することがわかり、閉鎖系の劣化試験では、生成した成分による劣化条件の変化が免れないことが示唆されたため、今後の試験では、常に空気を供給し精製物を出口で捕集する形での劣化試験装置を作製し、用いることとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
装置構成について検討が完了し、興味深い結果が得られてきている段階にあるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ポリスチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン試料での劣化試験を進め、劣化生成物の放散画分、水溶出画分、ヘキサン溶出画分の分析を随時行っていく。
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