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市街地由来マイクロプラスチックの除去に係る雨水流出抑制施設の性能評価及び機構解明

城市微塑料清除雨水径流控制设施性能评价及机理解析

基本信息

批准号：
22KJ1156
负责人：
山本可那子
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1156/
关键词：
マイクロプラスチック市街地有機物分解

项目摘要

初年度の研究内容として当初計画していた、(1)目的Aの顕微IR分析工程の構築、(2)目的Aの250μm以上画分の分析及び雨水浸透桝による捕捉率の概算、(3)目的BのCFD解析及び模擬装置実験へ向けた文献調査、の３項目の研究実績を示す。(1)については、顕微IRの操作方法の学習を兼ね、粒径測定から材質分析までの一連の作業上の流れと分析結果の解釈について予備的検討を行った。(2)については、有機物分解処理の最適化を行った。市街地試料に含まれる植物片はIRスペクトルでMPとして誤判定されやすく、夾雑物として残存することにより材質分析の精度及び効率の低下を招くことが懸念された。また、試料の前処理は、MPsの劣化や損失により定量結果に影響を及ぼす場合もあることから、市街地由来MPsの物理特性に着目した有機物分解手法の確立はMP定量を進めるうえで重要であり、初年度に行うべき最優先事項と判断した。東京都世田谷区(谷沢川流域内)の道路塵埃試料を用い、酵素分解法とフェントン法について、前処理試料の分析結果を比較した結果、フェントン法で回収されたMPs個数は酵素分解法の0.17-0.79倍となり酵素分解法で回収個数が多く、異なる有機物分解手法間においてMPsの回収個数に差が生じることが示された。手法間での回収個数の差は、路面標示塗料由来と見られる道路塵埃中オレンジ色ポリウレタン粒子が他MPs粒子に比べて大きく、酵素分解法で用いる緩衝液中で粒子密度が変化したことにより当該粒子の回収効率が向上したものと推定された。(3)については、文献調査をもとにCFD解析に必要なソフトウェア等の整理を進め、ソフトウェアの学習及びモデル構築の手法検討に着手した。

The research contents of the initial year include: (1) the construction of micro-IR analysis project for objective A;(2) the analysis of the above 250μm plot of objective A and the estimation of the capture rate of rainwater penetration;(3) the CFD analysis and simulation equipment for objective B; the literature survey; and the research results of the three projects. (1)For example, the study of the operation method of micro-IR, particle size measurement, material analysis, and continuous operation, the solution of the analysis results, and the preparation of the study. (2)Optimization of organic matter decomposition treatment. The accuracy and efficiency of the material analysis of the plant samples contained in the market were reduced due to the misjudgment of the IR and MP. Sample pretreatment, MP degradation, loss, quantitative results, impact, and other factors affecting the physical properties of market-derived MPs, organic decomposition methods, and MP quantification. The number of MPs recovered by the enzyme decomposition method was 0.17-0.79 times higher than that by the enzyme decomposition method, and the number of MPs recovered by the organic matter decomposition method was different from that by the enzyme decomposition method. The difference in the number of particles recovered between methods, the origin of road marking paint, the particle density in the buffer solution used by enzyme decomposition method, and the particle density in the buffer solution are estimated. (3)In this paper, the author studies the methods of CFD analysis and the improvement of CFD software.