東京大学 ― 日本財団

FSI 海洋ごみ対策プロジェクト（2019-2021）
海洋実態を私たちはどのくらい知っているのでしょうか。残念ながらあまりよくわかっていないというのが実情なのです。例えば，海を漂う多量のプラスチックごみはいったいどこに行ってしまに流出するプラスチックの量は世界の GDPと相応じて増え続け，環境汚染が顕在化しています。
プラスチックはプランクトンや小魚，さらには海鳥によって摂餌され，プラスチックそのものに含まれたり環境中から吸着した有害な化学物質を生体内に運んだり，太陽光を浴びるうちに劣化してメタンガスのような二酸化炭素よりも強い温室効果を持つガスを放出することが知られるようになりました。世
界中の多くの研究者から次々と報告されるプラスチックの問題は，もはや経済活動に影響を及ぼすまでになってきています。
しかし，多くの懸念が示され，予防的なリスク管理が必要とされている中で，具体的な政策に結びつく，根拠といえるうのでしょう？
そこで東京大学は，日本財団から未来社会協創基金（FSI基金）に助成を受け，2019 年から3 年間，大気海洋研究所に「海洋プラスチック研究事務局」を設置し，「FSI 海洋ごみ対策プロジェクト」を立ち上げて，海洋のプラスチックごみ対策にむけた研究，情報発信を，国内外の研究機関と連携して行なっています。

横浜市街道端のマスク

千葉県市原緑地運動公園脇の水路

千葉県蔵波川河口付近に散乱するゴルフボール

横浜市野島公園のマイクロプラスチックのプラごみ

河川敷ヨシ原千葉県椎津川

沖縄県本部新里漁港近傍の漁具ごみプロジェクト長からのご挨拶

科学に基づくリスク評価情報の提供を目指して

ここ数年，海洋プラスチックごみ問題が国際的にも重要な課題と認識されてきています。とくに 2015 年のドイツ・エルマウサミット以降は国際政治の場で各国首脳が直接言及するようになり，2019 年 の G20サミットでは「大阪ブルーオーシャンビジョン」を共有し，2030 年 ま で に海洋プラスチックの追加的汚染をゼ

東京大学大気海洋研究所 教授
道田 豊 プロジェクト長ロにすることとし
ま し た。 こ の 課 題
自体は急に生じてきたものではなく，すでに 1970 年代には，海洋におけるプラスチック汚染に警鐘を鳴らす研究が報告されていました。
過去 10 年ほどの間，国内外の多くの研究者が海洋プラスチックに関する研究に取り組み，次々と成果が挙げられています。しかし，依然として未解明の部分が極めて多く，効果的な対策を講じるためには，リスク評価も含めた幅広い研究を進める必要があります。
東京大学でも，2019 年度から日本財団との協力により，いくつかの大学や研究機関等の参加も得て３年計画で関係の研究を開始しました。本研究プロジェクトでは，特に実態がよくわかっていない 1mm 以下の小さなプラスチックに焦点を当て，その分布や輸送の実態解明，生体および生態系への影響評価を目指します。これら自然科学的課題に加え，プラスチックごみの全体量を削減するための方策に私たちの活動
ACT Ⅰ.

海洋プラスチックごみ問題に対する科学的知見充実
海洋プラスチックごみの問題を考えるときに基礎となる科学的な知見を充実させ，信頼できる科学的根拠に基づいて問題を捉えることが大切です。このため，東京大学を中心に，様々な大学や研究機関が連携した取り組みを実施しています。

テーマ 1.
海洋マイクロプラスチックに関わる実態把握
レジ袋，食品容器，ポリタンクや医療器具などの広い分
野でポリエチレンやポリプロピレンといったプラスチックが用いられています。これらの特徴の一つは水より軽いということです。 その性質は細かくなったマクロプラスチック（5mm 以下のプラスチック片）になっても変わらないので，たくさん海面に浮かんでいてもおかしくありませんが，実際にはそうではありません。 プラスチックごみはどこにいくのか？マイクロプラスチックの運命を解明します。
1-1. O MNI (Ocean Monitoring Network Initiative) コ
ンセプトに基づくモニタリングシステムの開発：市民参加によるマイクロプラスチックモニタリング装置およびシステムをプロトタイピングする
東京大学生産技術研究所・価値創造デザイン推進基盤
および DLX デザインラボでは，海洋マイクロプラスチックの実態把握に貢献できる大規模海洋観測システム OMNIデバイスやシステムの研究開発を行なっています。誰でも簡単に扱える装置やツールをデザイン，プロトタイピングすることで，多くの人たちがマイクロプラスチック調査に参加できる仕組み作りを進めています。

ついても検を進めることとしています。
きわめて複雑で，実態のよく分かっていないこの課題に対して，こうした学際的な研究を強力に進めることにより，できる限り確かな科学に基づくリスク評価に関する情報を社会に提供することを目指します。重い課題であることは十分承知していますが，多くの方々と意見や情報の交換を行い，協力することでこの課題に取り組んでいきたいと思います。

1-2. 海 洋表層と海底泥におけるプラスチック粒子サイズ

2019 年 5 月14日，「海洋ごみ対策プロジェクト」を東京大学未来社会協創基金のもとで開始することになり，プロジェクトの趣旨説明をする
道田プロジェクト長 .

分布把握：マイクロプラスチックの除去過程を明らかにする
水中のマイクロプラスチックが少ないとされているのは，プラスチック片の表面に藻類や細菌が付着して重くなって沈んだり，動物プランクトンや小魚などの生き物が食べて，糞の粒子として沈んでいくことが可能性として考えられます。その通りならマイクロプラスチックが海底にはたくさんあるはずです。そこで，海面から海底の泥の中までマイクロプラスチックの鉛直分布を調べます。

1-4. マ イクロプラスチック鉛直分布の粒子径依存性：現場データと数値実験モデルによって，マイクロプラスチックの鉛直分布を明らかにする
全てのマイクロプラスチックが海水より軽く浮いているわけではありません。重たい素材のマイクロプラスチックは沈み，軽い素材のマイクロプラスチックでも大きさや形によって浮力が変化します。海では，風や波による撹乱などでマイクロプラスチックが水中に引きずり込まれます

が，大きさや形によってどの深さまで達するのか様々で，生物との遭遇の仕方も違います。これらマイクロプラスチックの水中での振る舞いを数値実験で明らかにしていきます。

（トピック 1 をご覧ください）

テーマ 2.
マイクロプラスチック生体影響評価
小さくなったプラスチックは海洋生物のみならず，海洋生態系を介して人体にも入り込み，その影響が危惧されていますが，基本的な科学的知見は決定的に不足しています。そのため海洋プラスチックごみ，特にマイクロプラスチック削減のためのリスク管理上の施策を効果的に進める
ためには，マイクロプラスチックが生体にどのような影響を及ぼすのかを正確に知る必要があります。
1-3. 日本周辺海域 70 年間の海洋プラスチックごみ時系列
変化：海洋プラスチックごみの歴史的変遷を明らかにする
1940 年代以降から現代に至るまで長期にわって採集されたプランクトン試料を調べることで過去 70 年間にわたる，この海域のマイクロプラスチックの長期的な変化を調べ，いつ頃からマイクロプラスチックが増え始めたのかを知ることが期待されます。

2-1. 食 物連鎖の中でのプラスチック関連物質の挙動，遺伝子応答

多様な海産魚介類の消化管内のマイクロプラスチックの測定と，その組織内に残存するプラスチック関連化学物質
YouTube 動画で見てみよう！
マイクロプラスチックの旅（クレーアニメ） https://fsi-mp.aori.u-tokyo.ac.jp/2020/09/post-12.html
海洋プラスチックの研究はどのように行われているのでしょう https://fsi-mp.aori.u-tokyo.ac.jp/2020/09/youtube.html「海洋マイクロプラスチックの動態調査（調査航海の観測全体を紹介）」「OMNI マイクロプラスチックサンプラーの海洋試験（OMNI プロトタイプのテストを紹介）」
みんなで参加しよう！マイクロプラスチックサンプリング調査体験

https://fsi-mp.aori.u-tokyo.ac.jp/2021/03/youtube-1.html「ビーチで採集実験をやるときの手順を説明」「実際の分析の様子を紹介」プラスチックに関する様々な情報
ニュースとトピックス： https://fsi-mp.aori.u-tokyo.ac.jp/news-topics/
コラムと報告： https://fsi-mp.aori.u-tokyo.ac.jp/columns-reports/

を測定するとともに，プラスチックを介した汚染物質の生体への移動を実験的に調べ，遺伝学的手法も用いてその影

Act Ⅱ .
国際的ラウンドテーブル等の開催による情報発信

響の解明を進めています。

2-2. プ ラスチックの細胞組織への導入機構と人体影響評

国内外の研究者や専門家の対話集会・シンポジウムの開催，国連機関をはじめとした国際的な研究集会などへの参画，アジア地域内の能力開発 , 市民に向けたアウトリーチ

物濃縮を経て人体に及ぶことに懸念があります。マイクロ
プラスチックの体内への経路は主に食物摂取によって腸管での吸収が考えられます。そこで小腸組織を使って透過・蓄積を，肝組織を用いて蓄積を調べ，数理モデルを通じて画，アジア地域内の能力開発，市民に向けたアウトリーチ活動を行なっています。また，本プロジェクトに関連深い「海洋アライアンスシンポジウム東京大学の海研究」（第15 回）に協力し，テーマを「海洋プラスチック研究のゆく

価
マイクロプラスチックの影響は，プラスチックに含まれる難燃剤や水中で吸着した有害化学物質が，食物連鎖で生毒性の有無などを研究します。
（トピック 2 をご覧ください）

活動を行なっています。
国内外の研究者や専門家の対話集会・シンポジウムの開催，国連機関をはじめとした国際的な研究集会などへの参え」として開催しました。さらにホームページでは，プラスチック問題に関する様々な情報を発信しています。

テーマ 3.
プラスチックごみ削減方策に関する総合的研究
海洋プラスチックごみは陸上の人間社会に由来していることから，その削減には産業構造ばかりでなく，個々人の生活様式にもダイナミックな変化が求められます。そこ
で，自然科学の成果を踏まえつつ，人文社会科学の視点を融合し，海洋プラスチックの廃棄物ゼロを目指すごみ削減策と管理方策や，社会全体としてプラスチックごみを減らす方策を研究しています。
海洋プラスチックごみがどのようにして発生するのか。
日本財団と連携して流域におけるごみ発生のメカニズムを明らかにします。そして，プラスチックごみのモニタリン
グや削減・管理研究を市民や地域社会と協働して情報発信の土台作りをしています。
（トピック 3 をご覧ください）

GOALS •科学的根拠に基づいた削減・管理方策の提案（研究成果を社会に還元）•科学的知見の国際社会への提供•科学的知見に基づく政策オプションの評価，削減・管理方策の提示•海洋プラスチックごみ問題に関する研究の国際協調，ネットワークの形成トピック 1.
マイクロプラスチックは海上から海底まで運ばれる？
～鉛直分布シミュレーションが可能性を指摘～
海洋に流入したプラスチックの大半は海で姿を消しています。太陽の紫外線や波などによって微細化したマイクロプラスチック（MP）となって，海の深い層に沈降しているのではないかと考えられてい記実験とほぼ同じ条件で，海上風 10m/s ，周期 10s の波浪の振幅1.0mと固定し，1 年間の月ごとに成層の影響を調べました。その実験の結果，冬季には海底まで MP が直接達する可能性があることが示されました（「下左図：1 月」。夏の場合は「下右図：8 月」のようになる）。今後，この計算結果と観測結果を比較するなどして数値実験の精度を高めます。

ます。その原因の一つに鉛直方向の混合（鉛直混合）があるとされています。東京大学大気海洋研究所の松村義正助教らは，鉛直方向の運動方程式を用いる「非静力学モデル」を使い，水より軽いポリプロピレン（PP）とポリエチレン（PE）の粒子（粒径 10µm～ 5mm）の海の中での動きを数値実験で調べました。

2020 年 8 月の長崎県対馬周辺海域での現場観測で得られた条件に合わせて実験したところ，波浪が低く風速が大きい場合，夏季では表面から深さ10 ～ 20m 程度の間にある「混合層」の下部に小粒径 MPが最も集まる層（極大層）が形成されました（「上左図：風速 10m

波高 3m」）。波浪が高いと極大層は消失し，混合層に一様に分布されました（「上右図：風速 10m

波高 3m」）。

夏季は大気が海洋表層を暖めるため，深さ10 ～ 20m 程度の上層に一様な軽い水の層（混合層）が存在し，その下部にある比較的冷たい水との間に成層を形成しています。冬季は大気が上層を冷やすため，成層が弱くなり下層と上層の水がよく混合し，混合層が深くなります。このような対馬周辺海域の季節変動を加味し，上表紙の写真：上段（左）千葉・市原緑地運動公園脇の東京湾とつながる水路にはレジャーボートも放置（2017.6.11），（中）千葉・蔵波川河口近くに干潟に散在する白黄ピンクの多量のゴルフボール（2019.10.15），（右）横浜・市街の道端（2020.12.29），下段（中）千葉・椎津川河川敷ヨシ原（2019.10.15），（右）沖縄・新里漁港近くに流れ着いた漁網とブイ（2020.1.31），（背景）横浜・野島公園のマイクロプラスチック（2020.10.31）

トピック 2.
人体影響 微小プラスチックがリンパ管に “ 侵入 ” ？

イエル板」にある「M 細胞」を透過したなどの成果を得ました。

東京大学工学系研究科の酒井康行教授らは，人間の細胞由来の細胞表面に示し，T 細胞を活性化させる細胞）が反応し，抗原ヒトの実際の腸管では，M 細胞に取り込まれた物質はリンパ管に入ります。リンパ管では免疫細胞や抗原提示細胞（抗原を自己の「ヒト臓器細胞」を利用し，微小なプラスチックの人体への影響（異物）と判断した場合，抗体を産生するなど免疫機能が働きまマイクロプラスチックが自然界に拡散していることは知られていまられ，免疫反応に影響する可能性はあるだろう」と話します。定を研究しています。

すが，その中でもさらに分解が進んだ極小さいマイクロメートルサイズ（µm: 千分の 1ミリ）やそれよりも小さいナノメートルサイズ（nm:す。酒井教授は「小腸はビーズを免疫系まで取り込んでいると考え量評価への研究はこれからが正念場です。

十万分の 1ミリ）のプラスチックの影響が注目されています。南京大学とハーバード大学のラットを使った実験で，極小さい 5 µmと20µm のマイクロプラスチックが臓器に取り込まれることがわかりました。
酒井教授は「今後はヒトで正確なプラスチックの取り込み・分布のメカニズム解明と定量的な評価，実曝露を踏まえたリスク評価を行っていく必要がある」と話します。そして，小腸と肝臓の臓器細胞を生体外で培養した臓器モデルを使って曝露実験を行うことを考えました。まずは口から入ったプラスチックが人体に入るのか，それとも排泄されるのか―を確かめようと腸管吸収に焦点を当てました。
ナノメートルサイズのプラスチック製ビーズ 3 種類を腸管モデルに曝露させたところ，50，100，500 nm のいずれのビーズも，腸の「パトピック 3.
行動変容 マイボトル推進でペットボトルを減らせ！
日本では一人当たり年間 200 本を超えるペットボトルを使っています（PETボトルリサイクル推進協議会調べ）。リサイクル率は 8 割を超えていますが，リサイクルされていないものの一部が海に流れ出ていると考えられています。

図 1. 培養腸管へのプラスチック粒子の暴露操作（酒井康行教授提供）.
図 2. 培養腸管暴露実験に使用する様々な大きさのプラスチック粒子とシャーレに入った培養腸管組織（酒井康行教授提供）.

ペットボトルを削減するにはどうしたらいいのでしょう。大学生や社会人からなる，京都大学の浅利美鈴・准教授らのグループ（エコ～るど京大及び京都超 SDGsコンソーシアム）は，同大で学生や教職員などにペットボトルに関するアンケートを行いました。

アンケート調査によると，ペットボトルは「どこでも購入できる」「マイボトルに比べ軽い」など利便性が高く，広く利用さていました。
一方，マイボトルは，「洗浄するのが面倒」「かさ張る，重いので持ち歩きたくない」「外出先で給水するところがない」などが理由で使用が避けられています。回答者は，「マイボトル等持参でコーヒー等の値引きがある」「マイボトル対応の無料の給水・湯スポットを増やす」といった，マイボトル使用で経済的なメリットが受けられる特別観 /プラスアルファを求めていました。

担当するリコーの濱野敏寛さん（京都大学へ出向中）や京都大学生（2021 年 4 月から院生）の上田知弥さんらは，ペットボトル削減には，利用しやすくメリットのあるマイボトル普及が有力な手段の一つと考え，無料の給水設備を設置する実証実験を行おうと計画しました。コロナ禍の影響で，実施時期が半年以上遅れましたが，2020年10月からリコーの環境事業開発センター（静岡県御殿場市）

でウォーターサーバー 7 台を置きました。京都大学キャンパスでは2021 年 1 月からウォーターサーバーを11 台設置し，さらに増やす計画です。今後，ウォーターサーバーにおける飲料水使用量やペット

図左. 京都大学吉田南総合図書館1階に設置された無料給水機（上田知弥さん提供）.
図右 . 京都大学吉田キャンパス食堂で実施したアンケートの用紙 .

ボトル削減量などを調べていくとしています。

東京大学 大気海洋研究所 FSI 海洋プラスチック研究事務局〒 277-8564 千葉県柏市柏の葉 5-1-5
TEL: 080-7124-7351
URL: https://fsi-mp.aori.u-tokyo.ac.jp/

私たちは持続可能な開発目標（SDGs）の達成に向けた取り組みを進めています。

2021 年 5月