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2023 年度 実績報告書

画像解析によるマングローブ水域おけるプラスチック汚染実態把握と生態系への影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0247
研究機関中央大学

研究代表者

古米 弘明  中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (40173546)

研究分担者 西川 可穂子  中央大学, 商学部, 教授 (20345416)
二瓶 泰雄  東京理科大学, 創域理工学部社会基盤工学科, 教授 (60262268)
比嘉 紘士  横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (60770708)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
キーワード海洋プラスチック / 東南アジア / マングローブ林 / 画像解析 / 二枚貝 / 微量汚染物質
研究実績の概要

1.衛星画像によるプラスチック汚染実態評価:クラン川マングローブ干潟域を対象として、プラスチックごみ、泥、マングローブ林等の分光測定の結果を使用し、青色域と近赤外域の反射率及び赤色域と近赤外域の反射率の差を利用したプラスチックゴミ検出手法を考案した。人工衛星Super Doveのデータにこの手法を適用してプラスチックごみ検出に成功した。
2.市街地から河口域へのプラスチックゴミ輸送量の評価:可視・赤外のトレイルカメラを使用し、輝度値の閾値をベースとした水面からの鏡面反射補正、水面の撹乱によるノイズ補正を施した画像解析手法を組み合わせることで、夜間を含む終日の河川漂流プラスチックごみの検出、流速および輸送量の算定手法を開発した。
3.マングローブ干潟域におけるプラスチック蓄積と生息生物のMP汚染の調査:マングローブ林周辺でNIRとVISカメラを装着したドローン飛行でプラスチックごみの堆積状況画像を取得した。干潟域の表層海水と堆積物のMP量を測定した結果、18±3 粒子/L 、1011±117 粒子/kg、であった。また、干潟域のヤドカリの組織内MP量は1粒子/g程度であった。プラスチックゴミ付着のバイオフィルムを構成する細菌の薬剤耐性特性を分析した結果、全菌株がセファム系の耐性を示した。
4.促進酸化反応によるMPsの断片化と劣化:促進酸化処理下でのポリエチレン(PE)の断片化と劣化を調べた結果、O3/H2O2系では20 mM H2O2 で断片化が促進され、UV/H2O2系ではTOC濃度の上昇が観察された。H2O2存在下におけるゼータ電位の低下は、PE 表面に酸素含有官能基が形成されたことを示唆した。
5.国際シンポジウムの開催:2024年2月末に中央大学で、日本水環境学会との共催にてPPAW2024 -From land to the oceanを開催して研究成果を発表した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] National University of Singapore(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      National University of Singapore
  • [国際共同研究] Universiti Malaya(マレーシア)

    • 国名
      マレーシア
    • 外国機関名
      Universiti Malaya
  • [雑誌論文] Mineralization characteristics and behavior of polyethylene microplastics through ozone-based treatment2024

    • 著者名/発表者名
      Hu Jinyuan、Hu Jiangyong
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 349 ページ: 140839~140839

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2023.140839

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of concentration, shape, and polymer composition between microplastics and mesoplastics in Japanese river waters2024

    • 著者名/発表者名
      Nihei Yasuo、Ota Hiro、Tanaka Mamoru、Kataoka Tomoya、Kashiwada Jin
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 249 ページ: 120979~120979

    • DOI

      10.1016/j.watres.2023.120979

    • 査読あり
  • [雑誌論文] What samples are suitable for monitoring antimicrobial-resistant genes? Using NGS technology, a comparison between eDNA and mrDNA analysis from environmental water2023

    • 著者名/発表者名
      Takeda-Nishikawa Kahoko、Palanichamy Rajaguru、Miyazato Naoki、Suzuki Takayoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 14 ページ: 01-11

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.954783

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ozonation facilitates the aging and mineralization of polyethylene microplastics from water: Behavior, mechanisms, and pathways2023

    • 著者名/発表者名
      Hu Jinyuan、Lim Fang Yee、Hu Jiangyong
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 866 ページ: 161290~161290

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2022.161290

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics and behaviors of microplastics undergoing photoaging and Advanced Oxidation Processes (AOPs) initiated aging2023

    • 著者名/発表者名
      Hu Jinyuan、Lim Fang Yee、Hu Jiangyong
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 232 ページ: 119628~119628

    • DOI

      10.1016/j.watres.2023.119628

    • 査読あり
  • [学会発表] Microplastic distribution within the tidal zone of mangrove ecosystem: A case study of Port Klang, Selangor.2024

    • 著者名/発表者名
      Fauziah S.H.
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Plastic Pollution in Asian Waters - From land to the ocean
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aging and Mineralization Characteristics and Behavior of Microplastics in Water via AOP Processes2024

    • 著者名/発表者名
      Hu Jiangyong
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Plastic Pollution in Asian Waters - From land to the ocean
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microplastics Contamination in Mangrove Sediment: A case study of pollution uptake by selected animals2023

    • 著者名/発表者名
      Fauziah S.H
    • 学会等名
      the 20th International Congress of Soil Science, 20-22 February 2024, Rawalpindi, Pakistan.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microplastic abundance in blood cockles (Anadara granosa) purchased from selected local markets in Peninsular Malaysia2023

    • 著者名/発表者名
      Priya, M
    • 学会等名
      the International Young Scientist Symposium 2023, 22- 24 August 2023, Universiti Malaya, Malaysia.
    • 国際学会
  • [学会発表] Microplastic distribution based on tidal zone in surface seawater and sediment sample at Port Klang, Selangor2023

    • 著者名/発表者名
      Yeoh Wei Wang
    • 学会等名
      the BioSymposium 2023, Universiti Malaya 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Microplastic abundance in cockle, shrimp, crab and amphibious fish at Port Klang, Selangor2023

    • 著者名/発表者名
      Chiang Han Teck
    • 学会等名
      the BioSymposium 2023, Universiti Malaya 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Microbial profiling of biofilm on selected marine plastics2023

    • 著者名/発表者名
      Zhao Ziyi,
    • 学会等名
      the BioSymposium 2023, Universiti Malaya 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Microplastic contamination of commercially purchased blood cockles (Anadara granosa) from local markets in selected states of Peninsular Malaysia2023

    • 著者名/発表者名
      Priya, M.
    • 学会等名
      3R International Scientific Conference on Material Cycles and Waste Management, 13-17 March 2023, Kyoto University, Japan.
    • 国際学会
  • [備考] 画像解析によるマングローブ水域おけるプラスチック汚染実態把握と生態系への影響評価研究

    • URL

      https://www.env-u-tokyo.jp/research/2020-mangrove/

  • [学会・シンポジウム開催] 2nd International Symposium on Plastic Pollution in Asian Waters - From land to the ocean2024

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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