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海洋プラスチック汚染（マイクロプラスチック）に関する各種分析支援

概要

　現在、海洋プラスチック汚染が問題となっています。
　海洋ごみのうちプラスチックが海へと流出すると、紫外線や物理的な摩耗によって破片となり、5mm以下の微小なプラスチック粒子（マイクロプラスチック）になります。海洋生物がこうした粒子を捕食することで、粒子中に含まれる、あるいは吸着している化学物質に曝露される可能性、さらには食物連鎖を通して、上位の捕食者にも影響が及ぶ可能性があります。
　当社では、プラスチック中の有害化学物質の分析の技術と経験を活かし、このようなプラスチックに吸着した有害化学物質の評価が実施できます。さらに、当社は環境省が実施しているPOPs等の大規模調査（対象：生物、大気）や、南極環境実態把握モニタリング（対象：水、土壌、雪氷、魚、ペンギン、尾腺ワックス）にも関わっており、こうした技術と経験を活かして、各種媒体、特に魚や海鳥のような生物試料中（脂肪中、肝臓中など）の有害化学物質の分析もあわせて実施することが可能です。

 

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■海洋プラスチック汚染とは

　　海洋ごみ（漂流・漂着・海底ごみ）は、生態系を含めた海洋環境の悪化や海岸機能の低下、景観への悪影響、船舶航行の障害、漁業や観光への影響等、さまざまな問題を引き起こしています。
　海洋ごみ（漂流・漂着・海底ごみ）のうち、特に魚網やロープといった漁具や容器包装等のプラスチックが海へと流出すると、紫外線や物理的な摩耗によって破片となり、微小なプラスチック粒子（マイクロプラスチック）になります。近年、こうしたマイクロプラスチック（5mm以下の微細なプラスチックごみ）による海洋生態系への影響が懸念されており、世界的な課題となっています。

法規制・規格

■国際的な動き

　一度放出されたプラスチックごみは、容易には自然分解されず、多くが数百年間以上もの間残り続けて世界中の海中や海底に広がることから、国際的にも非常に重要な問題となりつつあります。以下に国際的な動きを紹介します。

  • 2015年9月の国連サミットで採択された「持続可能な開発目標（SDGs）」で、「2025年までに、海洋ごみや富栄養化を含む、特に陸上活動による汚染など、あらゆる種類の海洋汚染を防止し、大幅に削減する」というのがターゲットの1つとして示されました。
    http://www.env.go.jp/earth/sdgs/index.html　(環境省HPへ)

  • 2017年12月に国連環境総会（UNEA3）で「海洋プラスチックごみ及びマイクロプラスチックに関する決議」が採択され、海洋プラスチックごみ及びマイクロプラスチックに対処するための障害及びオプションを更に精査するための専門家グループ会合を招集することが決定されました。
    https://www.env.go.jp/press/104863.html　(環境省HPへ)

  • 2018年6月のG7シャルルボワサミットで、Ｇ7全ての国が海洋環境の保全に関する「健全な海洋及び強靱な沿岸部コミュニティのためのシャルルボワ・ブループリント」を承認し、海洋のプラスチック廃棄物や海洋ごみに対処することを確認しました。また、カナダ及び欧州各国が「Ｇ7海洋プラスチック憲章」を承認し、達成期限付きの数値目標等が掲げられました。
    https://www.env.go.jp/council/03recycle/post_134.html　(環境省HPへ)

  • 2018年9月のG7ハリファックス環境・海洋・エネルギー大臣会合では、海洋プラスチックごみ問題に対する今後の取り組みをまとめた「海洋プラスチックごみに対処するためのG7イノベーションチャレンジ」が採択されました。
    https://www.env.go.jp/press/105985.html　(環境省HPへ)

  • 2019年6月に日本で開催されたＧ20持続可能な成長のためのエネルギー転換と地球環境に関する関係閣僚会合で、日本が主導する形で、新興国・途上国も参加し、各国が自主的な対策を実施し、その取組を継続的に報告・共有する実効性のある新しい枠組みである「Ｇ20海洋プラスチックごみ対策実施枠組」が合意されました。
    https://www.env.go.jp/press/106891.html　（環境省HPへ）

■国内での動き

  • 日本においては、2018年6月15日に海外漂着物処理推進法が改正され、マイクロプラスチックへの対策についての規定が追加されました。
    また、マイクロプラスチックを含む海洋ごみの組成や分布密度、マイクロプラスチックに吸着しているPCB等の有害化学物質の量等を定量的に把握するための調査が実施されています。 （出典：環境省　平成30年版 環境・循環型社会・生物多様性白書）
  • 2018年6月19日に閣議決定された「第4次循環型社会形成推進基本計画」において、プラスチックの資源循環を総合的に推進するため2018年度中に「プラスチック資源循環戦略」を策定し、これに基づく施策を進めることが示されました。
  • 2019年5月31日に「プラスチック資源循環戦略」が策定され、海洋プラスチック対策の重点戦略として、以下が示されました。
    　〇犯罪行為であるポイ捨て・不法投棄の撲滅を徹底した上で、清掃活動を含めた陸域での廃棄物適正処理
    　〇マイクロプラスチック流出抑制対策
    　〇海洋ごみの回収処理
    　〇代替イノベーションの推進
    　〇海洋ごみの実態把握等
    http://www.env.go.jp/press/106866.html　（環境省HPへ）

 

試料

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マイクロビーズの例（樹脂ペレット）
（出典：海洋ごみ調査の結果について（環境省、平成30年1月））

マイクロプラスチックは、大きく以下の2種類に分けられます。

  • 元々マイクロサイズで製造された「一次」マイクロプラスチック
  • 元々は大きなサイズのプラスチック製品であったものが紫外線や機械的破壊によりマイクロ化した「二次」マイクロプラスチック

　「一次」マイクロプラスチックとしては、プラスチック原料である樹脂ペレットや、化粧品等のスクラブビーズ、塗料原料、研磨剤等があります。特にこのうちビーズ状のものをマイクロビーズと呼びます。こうしたマイクロビーズ等が海洋に流出した場合の海洋生態系への影響が懸念されています。

化粧品製造業界団体においては、自主的な取組として会員企業に対して洗い流しのスクラブ製品におけるマイクロビーズの使用中止を促すなどの取組が行われています。
当社では、こうしたマイクロビーズ中の化学物質の分析や、化学物質の吸着試験等も実施しています。

 

対象化合物

　プラスチック中の化学物質としては、もともとプラスチック中に添加剤等として含まれている「添加由来化学物質」と海洋中でプラスチックに吸着する「吸着由来物質」に大きく分類されます。当社は、プラスチック中の「添加由来化学物質」の分析や、プラスチックへの「吸着由来物質」の吸着試験、溶出試験等を実施可能です。その他の物質についてもご相談ください。

（例）添加由来化学物質

ポリブロモジフェニルエーテル類（PBDE）
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ヘキサブロモシクロドデカン（HBCD）
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フタル酸エステル類
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紫外線吸収剤
（ベンゾトリアゾール系， ベンゾフェノン系）
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リン系酸化防止剤
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吸着由来化学物質

ポリ塩化ビフェニル（PCB
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DDT類
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分析・試験方法

〇 試料調製、抽出溶媒について
     プラスチック等の樹脂から目的対象物を抽出する場合は、試料の調製状況や樹脂と抽出溶媒の組み合わせが非常に重要となります。当社は、豊富な実績により、各種樹脂に対して適切な調製方法や適切な溶媒の組み合わせを提案し、より確度の高い結果を報告することが可能です。
〇 使用機器について
     当社では、PCB、PBDE、HBCD、PAH、PFC、ノニルフェノール等の物質について、GC-HRMSやGC-MS/MS、LC-MS/MSやHPLC/UVを用いた高感度分析を行うことで、試料中の樹脂等の妨害成分との分離分析が可能です。また、マイクロプラスチックのような少量の試料であっても、対応が可能です。 なお、スクリーニング分析として、EDX（エネルギー分散蛍光X線分析法）等を用いた分析にも対応します。

実績

　当社は、WEEE指令やRoHS指令に基づく樹脂中のPBDE、HBCDの分析方法に関して、国内でのIEC/TC111/WG3に委員として参画する、各種方法について検討し学術発表を行う、など分析法の開発に携わってきました。
　最近では環境省業務として国内での廃プラスチック中のPBDE、HBCD等の分析法の開発にも関わるなど、プラスチック中の有害化学物質の分析については豊富な経験と実績があります。
　また、製品中のマイクロプラスチック計数法の検討やPCBの吸着実験等も実施しています。お気軽にご相談ください。

関連情報

業務案内

ポリブロモジフェニルエーテル（PBDE）、ヘキサブロモシクロドデカン（HBCD）の分析について

フタル酸エステルの分析について

POPsの分析について

マイクロプラスチックに関する研究成果を以下の通り発表しました。

  • 苗田千尋、黒石佳奈、藤原英里奈、江頭佳奈、森岡千香子、嶽盛公昭、八十島誠
    ：海洋生分解性プラスチックの分解メカニズムの解明および安全性評価に関する研究、島津評論、Vol.79[1・2]、 39~48 (2022)
  • 八十島誠：マイクロプラスチックへの化学物質の収着と網羅分析による未知汚染物質の探索
    環境浄化技術、2020年11・12月号、Vol.19、No.6、pp.55-60
  • 藤原英里奈、苗田千尋、嶽盛公昭、八十島誠
    ：石油系プラスチック及び海洋生分解性プラスチックへの化学物質収着実験条件の最適化並びに収着特性、第29回環境化学討論会、2021
  • 藤原英里奈、苗田千尋、嶽盛公昭、八十島誠
    ：疎水性および親水性化合物を用いたプラスチックペレットへの収着実験条件の検討、第24回日本水環境学会シンポジウム、2021
  • 八十島誠、友野卓哉、見塚はる菜、峯孝樹、嶽盛公昭、寺嶋僚
    ：プラスチックへの有害化学物質の吸脱着挙動に関する研究、第54回日本水環境学会年会（岩手；2020年）
  • Yasojima M, Matsushita T, Mizuka H, Nakamura A, Mine T, Ueda H
    ：「Adsorption of chemical substances to micro plastics in river water, an application for long-term monitoring in river」
    39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (Kyoto;2019)
  • 八十島誠、見塚はる菜、峯孝樹、嶽盛公昭、竹内慎司、安居嘉秀
    ：化学物質のマイクロプラスチックへの吸着特性、第22回日本水環境学会シンポジウム（札幌；2019）
  • 八十島誠、見塚はる菜、峯孝樹、嶽盛公昭
    ：河川に浸漬したマイクロプラスチックに吸着した未知化学物質の存在および化学物質のマイクロプラスチックへの吸着特性、
    第56回環境工学研究フォーラム（岡山；2019） *優秀ポスター発表賞受賞
  • 八十島 誠，峯 孝樹，上田 宏明，中井 勉，嶽盛 公昭，高菅 卓三
    ：製品中のマイクロプラスチック計数法の検討およびPCB吸着能の評価、第26回環境化学討論会（静岡；2017）

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