| 研究課題/領域番号 |
21H01441
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
片岡 智哉 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (70553767)
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| 研究分担者 |
古谷 昌大 福井工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (30737028)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | プラスチック微細片 / 紫外線劣化 / 紫外線劣化促進試験 / 力学的特性 / 化学的特性 / 低分子量 / 劣化指標 / 流域流出 / モデリング / 紫外線促進劣化試験 / 光劣化 / 力学特性 / 化学特性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「海洋環境中で低次から高次までの全ての海洋生物に有害汚染物質を運ぶ5mm未満のプラスチック微細片（S-MicP）は，流域圏のどこでどのように生成され，どのような過程で河川に流出しているのだろうか？」本研究では，この学術的な「問い」に応えるため，流域圏で化学的・力学的刺激に暴露されているプラスチックからS-MicPが生成される高分子科学的過程，並びに様々な土地形態が含有する流域圏から河川に降水が流出する水工学的過程を考慮した流域圏から河川へのS-MicP流出量の推定モデルを開発する．
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| 研究成果の概要 |
流域圏から河川への5mm未満のプラスチック微細片（S-MicP）流出量推定モデルを開発するため、陸域散乱プラごみからのS-MicPの生成過程と流域圏から河川へのその流出過程を調べた。紫外線照射装置を用いた促進劣化試験を行った結果、紫外線劣化によりプラごみ表面に凹凸が発生するとともに質量が有意に減少したことから、S-MicPの発生が示唆された。また、同一プラ製品の新品試料とごみ試料の劣化挙動を把握した結果、ごみ試料の方が、親水性が高く、添加剤等の低分子の抽出量が多くなることがわかった。また、表面流出シミュレーションモデルは、洪水期の月平均河川流量を概ね良好に再現できることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに汎用プラスチック材料の環境中での劣化挙動に関する学術的知見は蓄積されているものの日常的に使用するプラスチック既製品の劣化挙動を調べた報告はない。また、既製品にはプラスチックには、添加剤等の低分子が混入しているため、より劣化挙動が複雑になることが想定される。降水による陸域から水域へのS-MicPの表面流出過程を詳細に考慮したモデルは存在しない。そのため、本研究成果はS-MicPの生成過程と陸域からの表面流出過程に関する新たな学術的知見を蓄積することに貢献する。また、陸域からのS-MicP流出抑制対策に資するという社会的意義がある。
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