海洋漂流プラスチック中の化学物質の存在・分布と海洋生物への移行

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23310046
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 高田 秀重 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 教授 (70187970)
• 研究分担者: 綿貫 豊 北海道大学, 水産科学研究所, 准教授 (40192819)
• キーワード: 海洋漂着物 / プラスチック / PCBs / PBDEs / ノニルフェノール / レジンペレット / International Pellet Watch / 海鳥

研究概要

都市水域(東京、神奈川、ロサンゼルス)、遠隔地の海岸(コスタリカ、トンキン湾等)、および外洋(太平洋Central Pacific Gyre、大西洋、カリブ海)で採取したプラスチックの破片中の化学物質の分析を行った。プラスチック片からは疎水性の汚染物質(PCBs,DDTs,PAHs)が検出された。これら疎水性の汚染物質濃度(中央値)は都市水域で高く、遠隔地の海岸および外洋では低かった。これら疎水性汚染物質は周辺海水中からプラスチックに吸着したものと考えられる。海岸で採取したプラスチック片中のPCBs濃度(中央値)と同じ海岸で採取したプラスチックレジンペレット中の汚染物質の濃度(中央値)には有意な相関が認められ、International Pellet Watchから、製品プラスチック破片に含まれる化学物質の濃度が推定できることが明らかになった。破片においてもペレットにおいても、破片間あるいは粒間で疎水性汚染物質濃度には1桁～2桁程度の大きな濃度変動があった。これは海洋プラスチックが吸着・輸送する化学物質による生態リスクを考える上で重要な発見である。海洋プラスチック破片中からは添加剤由来のノニルフェノール、ビスフェノールA、臭素化ジフェニルエーテルも検出された。添加剤由来の化学物質濃度も破片間あるいは粒間で大きな濃度変動を示した。これらの結果は2つの論文としてまとめ公表した。外洋に棲息し、プラスチックの摂食が報告されているハシボソミズナギドリの腹腔脂肪、中のPCBsの分析を行った。ハシボソミズナギドリは綿貫が北太平洋で混獲で死亡したものを採取し、解剖した。12個体を分析した結果、脂肪中のPCBs濃度(低塩素の同族異性体)は、消化管内のプラスチック重量と弱いながら正の相関が認められ、プラスチック由来のPCBsの生物組織への移行が示唆された。相関が弱い原因として、PCBsは食物連鎖経由でも海鳥に曝露されるためと考えられた。餌生物とプラスチック片中のPCBs濃度から計算したPCBs暴露量の推定結果はこの結果と整合性があった。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

交付申請書に記載した今年度の計画は全て行い、成果を挙げ、3つの投稿論文として公表した。さらに2012年度に計画していた海鳥の腹腔脂肪中PCBsと胃内プラスチック含量の関連についても研究し、成果は投稿論文として公表した。

今後の研究の推進方策

PCBsだけでなく、添加剤としてもプラスチックに含まれるPBDE、ノニルフェノールについての研究を進めていく。対象生物はこれまで成果の上がっている海鳥を中心に海鳥の餌生物などにも対象を広げていく。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of persistent organic pollutants (POPs)in plastic resin pellets from remote islands : toward establishment of background concentrations for International Pellet Watch (2011)
  • 著者名/発表者名: Marvin Heskett, Hideshige Takada, Rei Yamashita, Masaki Yuyama, Maki Itoh, Yeo Bee Geok, Yuko Ogata, Charita Kwan, Angelika Heckhausen, Heidi Taylor, Taj Powell, Carey Morishige, Doug Young, Hugh Patterson, Bryson Robertson, Elizabeth Bailey, Jorge Mermoz
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 64 ページ: 445-448
  • DOI: doi:10.1016/j.marpolbul.2011.06.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and chemical effects of ingested plastic debris on short-tailed shearwaters, Puffinus tenuirostris, in the North Pacific Ocean (2011)
  • 著者名/発表者名: Rei Yamashita, Hideshige Takada, Masa-aki Fukuwaka, Yutaka Watanuki
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 62 ページ: 2845-2849
  • DOI: doi: 10.1016/j.marpolbul.2011.10.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic micropollutants in marine plastics debris from the open ocean and remote and urban beaches (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Hirai, Hideshige Takada, Yuko Ogata, Rei Yamashita, Kaoruko Mizukawa, Mahua Saha, Charita Kwan, Charles Moore, Holly Gray, Duane Laursen, Erik R. Zettler, John W.Farrington, Christopher M.Reddy, Emily E.Peacock, Marc W Ward
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 62 ページ: 1683-1692
  • DOI: doi:10.3389/fmicb.2012.00067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffuse Pollution by Persistent Organic Pollutants as Measured in Plastic Pellets Sampled from Various Beaches in Greece (2011)
  • 著者名/発表者名: Karapanagioti, H.K.; Endo, S.; Ogata, Y.; Takada, H.
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 62 ページ: 312-317
  • DOI: doi:10.1016/j.marpolbul.2010.10.009
  • 査読あり
• [学会発表] International Pellet Watch:南アフリカ沿岸域POPs汚染の経年変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯山将樹, Peter G.Ryan, 高田秀重, 山下麗, 伊東万木, Yeo Bee Geok
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-07-17
• [備考]
  • URL: http://www.pelletwatch.org/