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

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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。