未来を創造する、福工大の挑戦

微粒子「マイクロプラスチック」の大気中での存在が明らかに

総合研究機構環境科学研究所

永淵修客員研究員

中澤暦博士

国際問題となっている「マイクロプラスチック」による海洋汚染

「マイクロプラスチック」とは、適正処理されなかったプラスチックが陸上や海の自然の力で粉砕され、直径5ミリ以下の微粒子になった状態を指します。近年、南極から北極まで世界中の海水や深海生物からも検出されており、広域での海洋汚染が国際課題になっています。生態系に与える影響は未解明の部分が多いとされますが、プラスチック粒子に有害化学物質が吸着されて、粒子が有害物質の「運び屋」になっている実態があり、汚染状況の統一的な定量評価方法や生物に与えるリスクの客観的な評価が急務になっています。

「マイクロプラスチック」の大気中の拡散実態の解明に取り組む

マイクロプラスチックは、直径５ミリ以下の小さなプラスチック粒子のため、海洋生物が飲み込むことによる海の環境汚染の広がりが問題視されています。しかし、海ばかりでなく大気中にも拡散しており、国境を越えるレベルで広範囲に飛散している可能性があります。環境科学研究所ではこの実態を解明するため、「大気中」に存在するマイクロプラスチックを顕微鏡による観察や機器分析によって確認?定量評価するとともに、大気中をどのように移動しているのか、越境輸送ルートを明らかにするための研究を行っています。

山岳地帯で採取した大気や雨の中の物質を多様な機器を用いて分析

研究では、大気中のマイクロプラスチックの存在を明らかにして定量評価方法の確立を目指すほか、長距離越境移動の実態解明にも取り組んでいます。今後は、九州や北アルプスなどの山岳地帯で採取し集めた大気や雨の中の物質を、これまで環境分野での研究では用いられることが少なかった、IR イメージング、電子顕微鏡、顕微ラマン分光分析装置などの機器によって分析。さらには、大気中のマイクロプラスチックが、アジアの国境を越えて移動するのかという確認作業も行います。数年前にこの手法を用い、福工大の屋上で採取した大気や降水中の成分を分析した結果、成分にマイクロプラスチック片が含まれていることが確認されています。

「樹氷」の調査を「いつ?どこから飛来するのか」の解明の糸口に

環境科学研究所が、大気中のマイクロプラスチックの越境輸送実態解明のヒントになると考えているのが、これまでに全国の約1500ｍ以上の山岳地帯で採取した「雪と樹氷」です。樹氷は、雲粒などマイナスの温度に達している過冷却水滴が、山岳地帯の木や岩などに衝突する際に凍結したものです。その際は、採取地点で過冷却水滴に含まれる物質とともに凍結します。この性質を利用して樹氷を分析し、樹氷が着氷したときの空気塊の飛来ルートをたどれば（後方流跡線解析）、樹氷中に含まれるマイクロプラスチックがどこから、どれくらい飛んできたのかを検討することができ、マイクロプラスチックの長距離輸送経路を明らかにできる可能性があります。