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蛍光X線分析法によるマイクロプラスチック中微量金属の精密定量法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K05159
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関麻布大学

研究代表者

中野 和彦  麻布大学, 生命・環境科学部, 准教授 (40373021)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードマイクロプラスチック / 蛍光X線分析 / 海洋プラスチック / 重金属 / RoHS指令 / 微小部蛍光X線分析 / 微量元素 / EDX / 元素分析 / 分析化学
研究開始時の研究の概要

マイクロプラスチックによる環境汚染は、我が国のみならず国際的にも極めて重要な環境問題となっている。マイクロプラスチックには、様々な金属が含有・付着しているが、マイクロプラスチックによる金属汚染に着目した研究は、海外では数例の研究例があるものの、日本ではこれまで報告例はない。さらに、海外の研究例も正確な定量分析が行われているとは言い難い。そこで本研究では、申請者が培ってきた蛍光X線分析における分析標準化技術を基礎として、蛍光X線分析法を用いたマイクロプラスチック中重金属元素の高精度定量分析手法を確立し、本邦におけるマイクロプラスチック及びマイクロプラスチックに伴う金属汚染状況の把握を目指す。

研究成果の概要

本研究では、マイクロプラスチックに含まれる微量金属(Cr、Fe、Co、Cu、Zn、Br、Pb)を、蛍光X線分析で正確に測定する方法を開発した。
蛍光X線分析装置でマイクロプラスチックの分析を行う場合、試料形状 (厚さ及び面積) の違いが測定結果に影響を及ぼすため、試料形状の影響を補正する手法を開発した。この方法により、直径2mmまでのマイクロプラスチックであれば、精度の高い測定が可能とした。
開発した手法を日本の海岸で採取した94個のマイクロプラスチックに適用した結果、49個のマイクロプラスチックから定量値が得られ、RoHS指令の特定有害物質である Pb, Cr, Brも検出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロプラスチックによる環境汚染は、我が国のみならず国際的にも極めて重要な環境問題である。マイクロプラスチックには、様々な金属元素が含有されているが、マイクロプラスチックによる金属汚染に着目した研究は、海外では数例の研究例があるものの、日本ではこれまで報告例はなかった。本研究では、可搬型の蛍光X線分析装置でマイクロプラスチック中の有害金属を迅速かつ正確に定量可能な手法を確立し、実際のマイクロプラスチックに適用した。本研究の成果は、海洋環境におけるマイクロプラスチックによる金属汚染の実態把握や環境保護に役立つと期待される。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2025 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of Trace Elements in Microplastics Using Transportable <scp>XRF</scp> Spectrometer2025

    • 著者名/発表者名
      Nakano Kazuhiko、Shimura Shun、Aragaki Tatsunori、Ishiyama Tatsuya、Itoh Akihide
    • 雑誌名

      X-Ray Spectrometry

      巻: - 号: 5 ページ: 496-505

    • DOI

      10.1002/xrs.3487

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エネルギー分散型蛍光X線分析装置による土壌中 As及びPb の定量における 干渉スペクトルの影響評価2025

    • 著者名/発表者名
      中野和彦, 杉本涼, 原 奎哉, 伊藤彰英
    • 雑誌名

      X線分析の進歩

      巻: 56 ページ: 113-121

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 蛍光X線分析法によるマイクロプラスチック中微量金属元素の定量2024

    • 著者名/発表者名
      中野和彦
    • 学会等名
      令和6年度分析イノベーション交流会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X線吸収差分法による鉱物種及びポリマーの材質判別手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      志村 瞬、大沢 悠加、伊藤 彰英、中野 和彦
    • 学会等名
      日本分析化学会 第72年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 可搬型蛍光X線分析装置によるマイクロプラスチック中微量金属の定量2023

    • 著者名/発表者名
      中野和彦, 石山 達也, 志村瞬, 伊藤彰英
    • 学会等名
      第59回X線分析討論会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 可搬型蛍光X線分析装置によるマイクロプラスチック中微量金属元素精密定量法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      志村瞬, 新垣達章, 伊藤彰英, 中野和彦
    • 学会等名
      第58回X線分析討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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