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。

我们开发了一种分析大气中微米和纳米塑料的方法，并在第 57 届日本水环境学会年会上口头报告了结果。这项研究的重点是热解GCMS（热解气相色谱质谱法），以分析迄今为止难以测量的粒径小于几μm的塑料。该装置在高温下热分解聚合物，产生每种聚合物特有的热分解产物，可以使用气相色谱质谱仪进行分析，从而估计原始聚合物的化学成分。在本研究中，通过将热解GCMS与冷收集相结合，我们降低了定性和定量分析的下限，使得分析环境中低浓度的微米和纳米塑料成为可能。我们还研究了空气样品的收集方法和分析前处理方法，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。这使得分析空气中 11 种主要聚合物的丰度成为可能，包括聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。迄今为止，人们对大气中是否存在粒径小于10微米的塑料仍知之甚少。在这项研究中，使用安德森空气采样器在京都市一栋四层建筑的屋顶上分离和收集大气颗粒物，然后使用该方法进行分析，阐明了大气颗粒物中微粉化的存在、含量和趋势。微米尺寸。空气中检测到了通用塑料聚乙烯和聚苯乙烯，以及服装中使用的聚酯和聚酰胺。浓度为数ng/m3～100ng/m3左右，可知各聚合物的微细化倾向不同。

项目成果

熱分解 GC/MS による大気中に含まれる粒径 0.43～10 μm のプラスチック成分含有量の分析手法の検討

使用热解 GC/MS 检验空气中所含粒径为 0.43 至 10 μm 的塑料成分含量的分析方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 森岡たまき;田中周平;小浜暁子;渡辺壱;高田秀重
• 通讯作者: 高田秀重