Development of Determination of Trace Metals in Microplastics by XRF analysis

XRF 分析测定微塑料中痕量金属的进展

基本信息

批准号：
22K05159
负责人：
中野和彦
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Azabu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

現在、マイクロプラスチックによる環境汚染は、そのもの自体はもちろん、それに付着する金属汚染として、日本のみならず国際的にも重要な環境問題である。プラスチックには、その製造工程の中で様々な添加剤が使用されており、過去には人体に有害な金属元素が使用されていたこともあった。このため、マイクロプラスチックによる金属元素や有害元素の環境負荷を見積もる上でも、マイクロプラスチック中の微量金属元素の定量は重要である。本研究では、蛍光X線分析法を用いたマイクロプラスチック中微量金属の高精度定量分析手法を確立し、本邦都市域河川～海岸域におけるマイクロプラスチック及びマイクロプラスチックに伴う金属汚染状況の把握を目指す。蛍光X線分析は、試料に含まれる微量金属元素を非破壊で、迅速・簡便に分析可能であるが、実際のマイクロプラスチック試料は、その形状が一様ではないため、精密な定量が困難である。このため本研究では、試料形状 (厚さ及び試料サイズ) の異なるプラスチック試料における補正方法を検討し、厚さ及び試料直径の補正関数を算出し、この補正関数を用いることで、厚さ 0.5 mm,試料直径 2 mm までのマイクロプラスチックであれば、良好な補正を行うことができた。また、本補正法を 2種類のプラスチック認証標準物質 (ERM-EC680m, ERM-EC681m, ポリエチレン) に適用し、認証元素5 元素 (Cr, Zn, Sb, Pb, Br) の定量を行った結果、各元素の定量値は、認証値に近い値を示した。

目前，微塑料造成的环境污染不仅在日本而且在国际上都是一个重要的环境问题，这不仅是因为塑料本身，还因为其附着的金属污染。塑料的制造过程中使用了各种添加剂，过去还使用了对人体有害的金属元素。因此，微塑料中微量金属元素的定量对于估算微塑料造成的金属元素和有害元素的环境负担具有重要意义。在本研究中，我们的目标是利用X射线荧光分析建立微塑料中微量金属的高精度定量分析方法，并了解日本城市河流和沿海地区微塑料以及与微塑料相关的金属污染状况。荧光X射线分析可以无损、快速、轻松地分析样品中所含的微量金属元素，但实际微塑料样品的形状并不均匀，导致精确定量变得困难。因此，在本研究中，我们研究了一种针对不同样品形状（厚度和样品尺寸）的塑料样品的校正方法，计算了厚度和样品直径的校正函数，并且通过使用该校正函数，我们能够进行良好的校正适用于直径最大 2 毫米的微塑料样品。此外，我们将这种校正方法应用于两种塑料认证标准物质（ERM-EC680m、ERM-EC681m、聚乙烯），并定量了五种认证元素（Cr、Zn、Sb、Pb、Br）的定量值。各元素的值均接近认证值。