2023 Fiscal Year Final Research Report

Development of in-situ underwater observation system that enables to detect super micro plastics

Research Project

PDF

Project/Area Number	21H01554
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research Institution	Shibaura Institute of Technology
Principal Investigator	Koike Yoshikazu 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (30251672)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	二井信行芝浦工業大学, 工学部, 教授 (10508378) 松尾繁樹芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20294720) 長澤純人芝浦工業大学, 工学部, 教授 (30400279) 荒川久幸東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (40242325) 西川宏之芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40247226) ラジャゴパランウママヘスワリ芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40270706) 李素潤芝浦工業大学, 工学部, 助教 (80837336) 横井秀樹芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90251636) 張暁賓芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (40647111)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	海洋マイクロプラスチック / 海洋観測システム / ガラス球 / レーザースペックル / 蛍光分析 / イメージセンサ / メッシュフィルタ / 姿勢推定
Outline of Final Research Achievements	We aim to realize an observation system that will enable in-situ measurements for the analysis of particles smaller than 350 µm (super-microplastics, SMPs) in the ocean. The research aims to extend the glass sphere observer to the observation of SMPs. As research results, the observation of SMPs has been successfully achieved through the 'observation of the distribution of fine particles suspended in the ocean by transmission and forward scattering using two glass spheres' and the 'separation and analysis by continuously feeding seawater to an analyser installed inside a glass sphere', as proposed in the application. In addition, a device that can separate SMPs from other fine particles has been constructed and confirmed to work by fluorescence observation using a standard sample that assumes SMPs and a device that operates with an electromagnet.
Free Research Field	波動応用
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	これまで測定が困難であった、海洋の深さ方向のSMPsを含めた海洋浮遊微粒子の分布を明らかにするために、ガラス球からなるフリーフォール型海中無人探査機をベースに海洋の微粒子のその場計測システム、大別してマイクロ光学系と高圧サンプリング・分析システム、そしてSMPsの正確な分布を取得するために海中のガラス球に封入可能な位置推定装置の開発を目指した。海中その場分析が実現されることで、MPsの環境負担の把握だけでなく、海中生物由来の新しい酵素の発見も可能となり、化学、製薬等への大きな貢献も期待できる。