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2022 Fiscal Year Annual Research Report

海洋マイクロプラスチックの真実に迫る‐熱分解分析を基盤とする包括分析法の開発

Research Project

Project/Area Number 20H02778
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

大谷 肇  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50176921)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石田 康行  中部大学, 応用生物学部, 教授 (70273266)
田中 祐志  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (90207150)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords海洋マイクロプラスチックス / プランクトン / 熱分解分析法 / GC-MS / 消失成分
Outline of Annual Research Achievements

近年、マイクロプラスチック(以下MPs)による海洋汚染が大きくクローズアップされている。その実態を解明するためにはMPの分布や動態の信頼性の高い解析やモニタリングが不可欠である。そこで本研究では、高い確度と感度で試料高分子の分析を行い得る熱分解分析法を基盤として、水圏におけるMPsの動態や分布状態を包括的に解明する画期的な分析方法を開発し、その真実を明らかにする。具体的には、1. 分析システムの超高感度・高精度化、2. 選択性向上のための特異的反応分解技術の開発、3. 複雑なデータから目的情報を抽出・解析する新規ソフトウエア開発、などの分析手法の総合的な高性能化を図る。
2021年度は、実際に海洋から採取したプランクトン試料について、熱分解 GC-MS を用いて摂食された MPs の同定及び定量を試みた。その結果、適切な前処理を行うことにより、プランクトンが摂食したと考えられるポリエチレン及びポリ塩化ビニルを検出・定量することができ、採取した年代があとになるほど摂取量が大きくなる傾向も示唆された。
さらに最近では,大気中に浮遊する微細化したプラスチックやゴムなどの関心が高まっていることから、熱分解GC/MSにスプリットレス導入法を組み込んで高感度化し、この手法によりエアーサンプラーを用いて異なる大きさに分けて徳島市内で2週間にわたって捕集した大気中に浮遊する粒子を直接分析した。徳島市内で2週間にわたって捕集した大気を分析したところ、ポリプロピレンなどの大気中MPsが検出されより微小な粒子(PM2.5)として多く存在する傾向が見られた。一方、自動車用タイヤ由来と考えられるスチレンブタジエンゴムは、粗大な粒子(>PM10)として多く存在する傾向にあった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Highly sensitive detection of polystyrene by on-line splitless pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry with cryo-trapping of pyrolyzates and forced venting of carrier gas2022

    • Author(s)
      Tei Koji、Matsueda Mai、Matsui Kazuko、Ishimura Takahisa、Watanabe Atsushi、Pipkin William、Teramae Norio、Ohtani Hajime、Watanabe Chuichi
    • Journal Title

      Journal of Analytical and Applied Pyrolysis

      Volume: 168 Pages: 105707~105707

    • DOI

      10.1016/j.jaap.2022.105707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective solvent extraction and quantification of synthetic microfibers in textile laundry wastewater using pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry2022

    • Author(s)
      Lim Se Jeong、Park Young-Kwon、Kim Hyein、Kwon Jihye、Moon Hye Mi、Lee Yeonsook、Watanabe Atsushi、Teramae Norio、Ohtani Hajime、Kim Young-Min
    • Journal Title

      Chemical Engineering Journal

      Volume: 434 Pages: 134653~134653

    • DOI

      10.1016/j.cej.2022.134653

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 熱分解法を用いたマイクロプラスチック分析~プランクトン1個体の摂食状況を調べる~2022

    • Author(s)
      大谷 肇
    • Journal Title

      コンバーテック

      Volume: 591 Pages: 100~104

  • [Presentation] Development of mass spectrometry search algorithm for mixed microplastics by Py-GC/MS2022

    • Author(s)
      M. Soll, A. Watanabe, K. Matsui, T. Ishimura N. Teramae, M. Mattonai, H. Ohtani, C. Watanabe
    • Organizer
      23rd edition of the International Conference on Analytical and Applied Pyrolysis
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 熱分解-GC/MS による大気浮遊粒子状物質中のマイクロプラスチックの分析2022

    • Author(s)
      水口仁志,竹内政樹,竹田大登,木下京輔,松枝真依,渡辺忠一,寺前紀夫,大谷 肇
    • Organizer
      マテリアルライフ学会33回研究発表会
  • [Presentation] 環境試料中の極微量マイクロプラスチック分析を可能にするスプリットレス熱分解 GC/MS 法の開発2022

    • Author(s)
      鄭 甲志,石村敬久,渡辺 壱,渡辺忠一,寺前紀夫,大谷 肇
    • Organizer
      マテリアルライフ学会33回研究発表会
  • [Presentation] 熱分解分析法による環境中のマイクロプラスチック分析2022

    • Author(s)
      大谷 肇
    • Organizer
      第39回分析化学中部夏期セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 熱分解 GC/MSによる分級捕集した大気浮遊マイクロプラスチックの分析2022

    • Author(s)
      水口仁志, 竹田大登, 木下京輔, 竹内政樹, 高柳俊夫, 大谷 肇, 寺前紀夫, William Pipkin, 松井和子, 渡辺忠一
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] 炭酸カルシウムを希釈剤に用いた熱分解 GC/MSによるマイクロプラスチック分析条件の検討2022

    • Author(s)
      石村敬久, 渡辺忠一, 寺前 紀夫, 大谷 肇
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] マイクロプラスチックの誘電泳動捕獲・分離の基礎検討2022

    • Author(s)
      中西 航, 北川慎也, 飯國良規, 大谷 肇
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] 解析ソフトウェアを用いたマイクロプラスチック混合物の熱分解 GC/MSによる定量評価2022

    • Author(s)
      村田夏菜, 大谷 肇
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] 石英繊維フィルターに捕集した大気マイクロプラスチックの熱分解GC/MSによる分析2022

    • Author(s)
      水口仁志, 竹田大登,木下京輔, 竹内政樹, 高柳俊夫, 大谷 肇, 寺前紀夫, W. Pipkin, 松井和子, 渡辺 壱, 渡辺忠一
    • Organizer
      第27回高分子分析討論会
  • [Presentation] 微小マイクロプラスチックの誘電泳動捕獲・分離における分散媒体組成の泳動挙動への影響2022

    • Author(s)
      中西 航, 北川慎也, 飯國良規, 大谷 肇
    • Organizer
      第27回高分子分析討論会
  • [Presentation] ナノプラスチックス分析のための誘電泳動法を用いたナノ粒子サンプリング法の検討2022

    • Author(s)
      海老名美歩, 飯國良規, 大谷 肇
    • Organizer
      第27回高分子分析討論会
  • [Presentation] 解析ソフトウェアを用いた熱分解 GC/MS によるマイクロプラスチック混合物の定量評価2022

    • Author(s)
      村田夏菜, 大谷 肇
    • Organizer
      第27回高分子分析討論会
  • [Presentation] 微小マイクロプラスチック一粒子分析を指向したキャピラリーサイズ排除クロマトグラフィーの開発2022

    • Author(s)
      平下夏帆, 北川慎也, 大谷 肇
    • Organizer
      第33回クロマトグラフィー科学会議

URL: 

Published: 2023-12-25  

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