Development of the measurement, identification and quantification methods for investigating nanoplastic dynamics from terrestrial to atmospheric environments

开发用于研究从陆地到大气环境的纳米塑料动力学的测量、识别和量化方法

• 批准号: 22KJ1953
• 负责人: 森岡 たまき
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 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-22KJ1953/
• 关键词: マイクロプラスチック; ナノプラスチック; 熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計; 浮遊粒子状物質

大気中のマイクロ・ナノプラスチックの分析手法を開発し、その成果について第57回日本水環境学会年会で口頭発表を行った。本研究はこれまで測定が困難であった粒径数μm未満のプラスチックを分析するために、熱分解GCMS（熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計）に着目した。この装置は高分子を高温で熱分解し各ポリマーに特異な熱分解生成物を生成し、ガスクロマトグラフ質量分析計で分析することで元のポリマーの化学組成を推定することができる。本研究は熱分解GCMSに冷却捕集を組み合わせることで、定性・定量下限値を下げ、環境中の低濃度のマイクロ・ナノプラスチックの分析を可能にした。また、大気試料の採取方法と分析前処理方法の検討や、各ポリマーの指標となる熱分解生成物の選定、大気中の夾雑物のプラスチック分析への影響の調査を行った。これによりポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなど主要なポリマー11種について、大気中の各ポリマーの存在量を分析することが可能となった。これまで大気中に含まれる粒径10 μm未満のプラスチックの存在実態はほとんど明らかとなっていない。本研究は、京都市内4階建ての建物の屋上にてアンダーセンエアサンプラーを用いて大気粒子を分画して捕集した後、本手法で分析し、11種のポリマーについて粒径0.43～10 μmの大気粒子中の存在とその含有量、微細化傾向を明らかにした。大気中に汎用性プラスチックであるポリエチレンやポリスチレン、衣服に使用されるポリエステルやポリアミドが検出された。その濃度はおおよそ数ng/m3～100 ng/m3であり、各ポリマーが異なる微細化傾向を示すことが明らかとなった。

该公司在大气中开发了一种用于微型塑料的分析方法，并在日本水和环境科学学会的第57届年会上进行了口头介绍。这项研究的重点是热解GCM（热解气体色谱质谱仪），以分析粒度小于几μm的塑料，这先前很难测量。该设备将聚合物在高温下为每种聚合物产生独特的热解产物，并使用气相色谱质谱仪对其进行分析以估计原始聚合物的化学组成。这项研究将热解GCM与冷却集合相结合，减少了定性和定量下限，从而可以分析环境中低浓度的微纳米塑料。此外，我们研究了收集空气样品和分析前处理的方法，选择了作为每种聚合物指标的热解产物，并研究了大气污染物对塑料分析的影响。这使得可以分析11个主要聚合物（例如聚乙烯，聚丙烯和聚苯乙烯）中每个聚合物在大气中的丰度。在大气中，颗粒大小小于10μm的塑料的存在几乎尚不清楚。这项研究是使用Andersen空气采样器进行的，以分馏并在京都市的一座四层建筑的屋顶上收集大气颗粒，然后使用这种方法进行分析，以阐明颗粒大小为0.43-10μm的大气颗粒中的存在，内容和趋势，其内容及其含量及其趋势。在大气中已经检测到了多乙烯和聚苯乙烯，以及用于服装的聚酰胺等多功能塑料。浓度大约为几个ng/m3至100 ng/m3，并且发现每种聚合物都表现出不同的细胞趋势。