| 研究課題/領域番号 |
20K21348
|
|---|
| 研究機関 | 新潟大学 |
|---|
研究代表者 |
原田 直樹 新潟大学, 自然科学系, 教授 (50452066)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
|
| キーワード | マイクロプラスチック / 土壌 / 比重分離 / 緩効性肥料 |
|---|
| 研究実績の概要 |
海洋では1970年代からプラスチックごみが沿岸部や海に流出し，生態系破壊や健康被害，沿岸部の経済社会の毀損などの原因として問題となっている。特に最近，マイクロプラスチック（MPs）と呼ばれる直径5 mm以下のプラスチック小片による海洋生態系への影響が懸念され，早急に取り組むべき問題として世界的にも認知されている。
MPsの排出源は様々であるが，農業も肥料・農薬などの包装容器や農業用ビニル，マルチなど，プラスチック資材を多用する産業であり，その排出源の一つとなってる。加えて最近，緩効性肥料の被覆樹脂に大きな関心が寄せられている。緩効性肥料とは，表面をプラスチック樹脂膜などで被覆し，土壌中での肥料成分の溶出を調整した肥料である。作物の必要に応じた窒素成分の溶出が可能となり，追肥不要で省力化が図れることから，重要な農業資材となっている。
農業から環境に排出されるプラスチックの特徴として，農業が盛んな特定の地域に排出が集中するという点が挙げられる。農地に混入したプラスチックは光分解や熱酸化分解などの物理作用や微生物作用による緩慢な劣化によって微細化し，MPsとなる。しかし，農地におけるMPsの集積や動態については，そもそも土壌中MPsの定量的な分析方法が確立されていないことから，あまり研究が進んでいない。
こうした背景のもと，本研究では，1) 土壌中のMPsを同定かつ定量する方法の確立と標準化，2) 実圃場でのMPs汚染の実態解明，の二つを目的とする。
初年度は土壌中MPsの比重選別の可能性について検討した。キャノーラ油と飽和塩化ナトリウム水溶液を組み合わせた抽出方法を用い，本邦で代表的な5種類の農耕地土壌を対象に添加回収試験を行った結果，低密度ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリ塩化ビニルを高い回収率（88～99％）で抽出可能であることが示された。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度は油を用いた土壌中MPsの比重選別の可能性について検討した。各種の油について比較検討した結果，キャノーラ油とオリーブ油が土壌中のマイクロプラスチック（MPs）の分離に適していると考えられた。このうちより安価なキャノーラ油を選び，飽和塩化ナトリウム水溶液と組み合わせた抽出方法を用いて，本邦で代表的な5種類の農耕地土壌（グライ土，灰色低地土，疑似グライ土，黒ボク土，砂丘未熟土）を対象に添加回収試験を行った。その結果，MPsの種類別の回収率は，低密度ポリエチレンが88.4～95.6%（平均92.3%），ポリプロピレンが93.3～98.7%（平均95.9%），ポリ塩化ビニルが88.3～98.2%（平均94.1%）と，十分に高い値を示した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
水田土壌に残存する緩効性肥料の被覆樹脂由来のマイクロプラスチック（MPs）に焦点をあてる。まず，緩効性肥料の培養試験を土壌中および水中で行い，その劣化過程を外観，肥料成分の溶出，被服樹脂の化学構造の変化等を指標に，温度や光などの環境要因と関連付けて調べる。また緩効性肥料の被覆樹脂を意図的に破壊して作製したMP試料を用意し，昨年度開発した土壌中MPsの抽出法を用いた添加回収試験を行う。さらに，水田から河川に流出する緩効性肥料の被覆樹脂の負荷量の把握のため，農業排水中に含まれる被覆樹脂の回収方法について検討を行う。
|
