Truth of marine microplastics-development of comprehensive analytical method based on analytical pyrolysis technique

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02778
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: Ohtani Hajime 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50176921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 康行 中部大学, 応用生物学部, 教授 (70273266) ; 田中 祐志 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (90207150)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 海洋マイクロプラスチックス / 熱分解分析法 / プランクトン / GC-MS / 消失成分

Outline of Final Research Achievements

Marine pollution by plastic debris, often referred to microplastics (MPs), has recently become a global issue. Accordingly, analysis of microplastics in the environment has been paid much attention. Among various analytical techniques, pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC-MS) is a useful method for the environmental microplastics, especially applicable for the tiny debris (e. g. less than 10 μm). In this work, by using Py-GC-MS, sophisticated techniques to analyze mixed MPs were developed on the basis of a advanced instrument and a dedicated analytical software. In addition, MPs ingested in individual plankton was sucesfully determined by Py-GC-MS. Furthermore, airborne MPs collected on quartz filters were also analyzed.

Free Research Field

分析化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海面付近に浮遊しているMPsのうち、1 mm以下の微小片については、確認された量や濃度が、環境中へのプラスチックの流出量から想定される値を下回っていることが指摘されている。したがって、この「消失成分の行方」を明らかにすることは、MPsの動態や環境影響を把握する上で極めて重要である。消失成分の行方としては、1) 試料採取あるいは分析操作における見落とし・損失、2) 表層から底質への沈降、3) 生物による捕食などが考えられるが、いずれも明確には実証されていない。本研究の成果は、これらのうち、1)および3)の課題に対する新たな解決策を提案したものであり、その学術的及び社会的意義は大きい。