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助成番号 173495
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

マイクロプラスチックの分布図を指標にした都市河川の汚染状況評価

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Pollution in urban river evaluated by distribution of microplaxtics

研究氏
代表名
者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）カワヒガシ名）マサユキ

研究期間 Ｂ

２０１７ ～ ２０１９ 年

漢字 ＣＢ

川東正幸

報告年度 ＹR

２０２０ 年

Masayuki

研究機関名

首都大学東京ﾛｰﾏ字 ＣＺ Kawahigashi

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

首都大学東京都市環境学部地理環境学科・准教授

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
本研究は河川水中のマイクロプラスチックをスクリーニングし，その分布から都市河川の汚染状況を検討した研究である。現在急速な都市化と人口集中が進行するモンゴル国ウランバートル流域における研究により主たる成果を得た。対象とした都市河川に沿って収集したプラスチックはサイズ，形態および材料に基づいた組成から特徴付けを行なった。また，収集したプラスチックの存在形態および劣化度をデジタルマイクロスコープと顕微赤外分光分析により解析した。また，河床堆積物中のプラスチックと堆積物粒径の関係を検討し，プラスチックの沈降過程を検討した。
その結果，いずれの調査地においても 5 ㎜以下のマイクロプラスチックの割合が高く，材料として発泡スチロール断片が 80%以上を占めることがわかった。一定面積の調査区内におけるプラスチック数量はサイズ間に相関関係が認められたことから，物理的に断片化する過程が推察された。
収集した発泡スチロール断片の劣化度評価から，発泡スチロールのマイクロプラスチックは劣化度の範囲が広く，断片化と劣化が同時進行することが示唆された。さらに，下流域の調査地ほど，発泡スチロール断片の劣化程度は高く，移動に伴う劣化の進行が認められた。さらに，発泡スチロールは微小な異なる材料のマイクロプラスチックを付着した凝集体として存在・移動することが明らかとなった。
河床堆積物中のプラスチックは河岸や河川水中と異なりポリエステルやポリアミドから成る合成繊維が主体であった。これらの繊維状プラスチックは小さな粒径の堆積物中に取り込まれて存在しており，断片化後，河川水中に存在する懸濁粒子と複合体を形成して河床に沈降・蓄積する過程が推定された。
以上，プラスチックの材料組成はその地域を特徴づけることと，異なるプラスチック材料の複合体を形成して移動することと合成繊維が河床堆積物として長期間残留することが新規に明らかとなった。

キーワード ＦＡ

都市河川

発泡スチロール複合体（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -収着

発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ

Behavior and distribution of polystyrene foams on the shore of Tuul River in Mongolia

著者名 ＧＡ

Battulga B., Kawahigashi
M., Bolormaa O.

雑誌名 ＧＣ

Environmental Pollution

ページ ＧＦ

113979

発行年 ＧＥ

2

雑誌

20巻号 ＧＤ

260

論文標題ＧＢ

Distribution and composition of plastic debris along the river shore in the Selenga River basin inMongolia

著者名 ＧＡ

Battulga B., Kawahigashi
M., Bolormaa O.

雑誌名 ＧＣ

Environmental Science and Pollution Research

ページ ＧＦ

14059～14072

発行年 ＧＥ

2雑誌

001

9巻号 ＧＤ

26

論文標題ＧＢ

Hydrochemical study and self purification process of tributaries of Lake Baikal

著者名 ＧＡ

Battulga B., Kawahigashi
M., Bolormaa O.

雑誌名 ＧＣGEOGRAPHICAL REPORTS OF TOKYO METROPOLITAN UNIVERSITY

ページ ＧＦ35～48

発行年 ＧＥ

2雑誌

020巻号 ＧＤ

55

著者名 ＨＡ図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ発行年 ＨＤ総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺThis study aimed to characterize urban river pollution by distribution of microplastics. The research conducted in
Ulaanbaatar, Mongolia, which is now facing to rapid increase in population and urbanization, was the majorachievement in this study. Sampled plastics were characterized by composition of sizes, materials and types. The
degraded indices were also applied to evaluate using micro-FTIR and digital microscopic views. Plastics collected fromthe bottom sediments were analyzed by their sizes and complex feature of plastic fragments to understand theirsedimentation process with natural organic and inorganic substances.
Microplastics which has sizes lower than 5 mm have occupied with the highest ratio within waste plastic size fractions
at all of the study sites. Fragments of polystyrene forms (PSFs) were the major plastics in the research area, differing from
common plastic fragments found in open waters in the world. There were significant correlations between different size
fractions of PSFs in research areas, indicating that on-site fragmentation will increase microplastic distribution on theshore of urban tributaries. The wide range of degradation index were confirmed on the surface of micro PSFs, indicatingthat fragmentation accompanying with new surface exposure will be concurrently occurred with oxidation of PSF
surfaces. Complex of microplastic fragments consisting of different types of microplastics was confirmed during theirtransportation with the river flow. The degradation index on PSFs was higher during downward transportation.
Microplastics in the river bottom sediments were mainly composed with fibrous plastics. The fibrous
microplastics were mixed with natural minerals and organic substances with small particle sizes. Fragments ofsynthetic fibers formed complex with suspended solids during their transportation, leading to sedimentation of thecomplex due to their high density. Precipitated complex plastics can reside long term as the bottom sediments.
This research revealed that composition of plastic debris can characterize the region by dominant environmental
plastics and the complex structure was common during transportation of plastic debris in urban tributaries.

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