瀬戸内海のマイクロプラスチック
汚染調査とその対策研究

愛媛大学附属高等学校 理科部 プラガールズ
2年 村上陽向 近藤百々花
1年 門田未来 廣江実采 蔵野美結
顧問 中川和倫

第2回ローカルＳＤＧｓ四国表彰（2023.02.22）

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愛媛大学附属高等学校
総合学科：４０人✕３学級✕３学年〇文部科学省 ・「研究開発学校(テーラーメード型教育)」
・「ＷＷＬ (ワールドワイドラーニング) 」（R2～4）〇15年前まで農学部附属農業高校。
2008年から全学部附属の総合学科に改組。
現在もSDGｓ科目として農業の授業がある。
〇理科部 20人余が４つの研究班に分かれて毎日活動
マツカサガイ、酢酸菌進化、酢酸菌セルロース
いずれの研究班も全国大会で上位入賞の実績〇プラガールズ：海洋マイクロプラスチック研究班
２/１６
2020年6月：発足（コロナ休校あけに2年生3人）
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活動の背景世界の海に流されるプラごみは

年１千万トン以上※2050年には海洋プラごみの全質量が海洋生物の全体重を超える

瀬戸内海では地元のプラごみが目立つ活動内容
Ａ．海洋マイクロプラスチック汚染の実態調査
Ｂ．海洋生分解性プラスチックの開発と経済生産
Ｃ．調査・研究内容に関する情報発信と啓発活動

目標

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プラスチックを使う生活と環境を守る社会の両立
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関係するSDGsの17ゴールと169ターゲット
3.9 汚染（有害化学物質）による疾病の減少
6.3 有害物質の最小化による水質改善
8.4 持続可能な消費・生産による環境悪化の分断
9.4 環境に配慮した技術の拡大による産業改善
11.6 廃棄物の管理に注意を払い、環境への悪影響を軽減

12.4 化学物質・廃棄物の管理により自然環境への放出削減
12.8 自然と調和したライフスタイルに関する情報と意識を持つ
14.1 あらゆる種類の海洋汚染を防止し、大幅に削減
14.2 海洋及び沿岸の生態系回復の取り組み
15.1 陸域・内陸淡水生態系の回復・持続可能な利用の確保
17.6 地域的・国際的な協力と知識共有
17.7 環境に配慮した技術の開発、移転、普及、拡散
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Ａ．実態調査【１】(社)「ECオーシャンズ」の活動に参加
道がなく人が立ち入れない海岸にボートで上陸して、漂着しているプラごみの回収活動

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【結果】
15人が2時間活動し、大型トラックの荷台が山盛りになるプラごみを回収▶養殖漁業用の大型流出プラごみ（ブイ・フロート類）と地元の小型生活ごみが多い
愛媛県の海岸プラごみホットスポットは1700か所

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【２】海岸漂着マイクロプラスチック調査①採集
海岸の砂をバケツの海水に入れ、浮いてきた５mm以下のプラスチックを採集して分類↓発泡スチロール←発泡スチロール
↓硬質プラ

↓硬質プラ

←徐放性肥料カプセル←徐放性肥料
カプセル
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②材質分析
愛媛大学工学部のFT-IR(フーリエ変換赤外線分光法)で採集マイクロプラスチックの材質を分析し、マイクロ化する前の製品を特定▶流出ルートを解明して対策を立てる

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【結果】①マイクロプラスチック数の季節変化
松山市梅津寺海水浴場（満潮位）砂浜 0.1ｍ２あたりのマイクロプラスチック（単位：個）
種類

月/日

4/30

5/9

7/3

7/10

徐放性肥料カプセ
ル００３５

発泡スチロール

００１

人工芝の破片１０その他

４２8/58/27

9/10１６６１５０２３１３５５４１１７３０１２１１１５２８大雨

10/8

11/6

１５０１１016１５００

１２８５１０７８７944

７４７７５１０7８４９０２０３２47大雨

9/24

稲刈り

1/9大雨

・砂浜１ｍ２あたり約20個～2万個（季節変動が大）・７月下旬の豪雨や８月の台風で、８月～9月に急増▶特に、徐放性肥料カプセル（農業用プラスチック）
発泡スチロール（漁業用用プラスチック）
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【疑問】愛媛大学工学部の報告と逆大学のシミュレーション▶夏に少なく、冬に多い。
調査地点

私たちの調査データ▶夏に多く、冬に少ない。
※雨天後に多い

魚市場
・漁港

松山市

重信川
調査地周辺の地形
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【考察】夏が逆の結果になった理由
私たちの調査データ▶夏に多い※雨の後に増加することから陸水の影響が大きい※重信川から出た家庭・農業ごみが南風で北上※途中の漁港で漁業ごみが加わる※広島からはマイクロ化したプラごみが漂着

調査地点
魚市場
・漁港

南風

松山市

重信川

調査地周辺の地形
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【考察】冬が逆の結果になった理由
大学のシミュレーション 北風▶冬に多い※北風で広島からのごみが流れつくため多くなる

ブロック

私たちの調査データ▶冬に少ない※広島からの大型ごみは興居島でブロックされる※重信川のごみは北風で南下するので届かない※漁港からは近い

調査地点
魚市場
・漁港
北風

松山市

重信川
調査地周辺の地形
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【結果】②マイクロプラスチックの材質別質量（ｍ ）（ 8月～9月に急増 ）ポリスチレン(PS)：：
プロ主に発泡スチロール

3000

漁業用
農業用

2500

（大雨・台風後に増加）

プラに ポリプロピレン(PP)：主に家庭プラ
ごみ

砂浜0.1 ｍ２あたり

漁業・農業用：
2000
ポリエチレン(PE)：漁業用蛎
イプ 、殻パイプ片、人工芝、徐放性肥カプ、1500 人 料カプセル、家庭用包装材など
セル、
チ

1000農業用

月

月：
スチ
漁業用 発 スチロール（ｍ3500ｇ）

愛媛大学工学部ではＦＴ－ＩＲ分析１０月
発泡スチロール

大雨

10月～11月には漁業用
発泡スチロールのみポリエチレン（ＰＥ）のうち、ポリエチレン（ＰＥ）のうち、徐放性肥料カプセルの割合
徐放性肥料カプセルの割合
500
大雨
0

月日

月

4月30日

日

月 日

5月29日

月

7月3日

日

月 日

7月10日

雨が少なかった時期はプラも少ない

月日

8月5日

月日

8月27日

8月上旬・下旬

月日

9月10日

月 日

月 日

9月24日

稲刈り
９月上旬・下旬

月

10月8日

日

月 日

11月6日の１０月・11月

その他

マイクロプラスチックのPS（漁業用）
PP（家庭用） の PS（漁業用・７/２５
農業用）

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【考察】夏と雨天後にPEとPSが増加
家庭用プラスチックよりも、農業や漁業に由来する地元の産業用プラスチックが多い▶ポリエチレン（PE）
徐放性肥料カプセル（農業用）
蛎殻パイプ片（養殖漁業用）
人工芝片（近くにサッカー練習場）
蛎殻パイプ▶ポリスチレン（PS）
発泡スチロール（漁業用フロート・トロ箱）▶ポリプロピレン（PP）
家庭用プラごみ（少ないが、雨で増加）
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瀬戸内海（閉鎖海域）のプラごみの特徴
瀬戸内海：養殖盛ん
沿岸人口密度 高い
流入する河川 多い
外洋の流入 少ない

日本海／太平洋海外から漂着する
プラごみが多い

日本海
瀬戸内海

太平洋
https://shop.tcgmap.jp/blogs/column

瀬戸内海
地元の産 系プラ
ごみ 多い。
陸水の影響※場所や気象 よる
きく、一定ではない※地元からの排出なので、地域での取組 重要※や農 など産 系の流出物の影響
きい1５/３５

【３】用水路のマイクロプラスチック調査＜目的＞
水田からの徐放性肥料カプセルの流出量を天候や季節変動から比較▶いつどの程度の汚染を起こしているのか＜方法＞
水田横の用水路に採集装置を装置
10時間の流入水（約60トン）
採集装置…廃品資材と100均の商品で自作
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【徐放性肥料カプセルとは】化学肥料をポリエチレンで被覆した
直径２～３mmの遅効性の散布肥料
肥効が数か月間持続▶農業の省力化

海岸で採集した
徐放性肥料カプセル

徐放性肥料
カプセルの袋

徐放性肥料
カプセル
(散布前)
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【結果】
時期
カプセル
散布

田打ち後2日

前日の天気
曇り

当日の天気

カプセル数

雨・曇り

＋

田植え翌日
田植え後半月
田植え後20日

少雨・曇り

曇り

－

晴れ

晴れ

－

雨・曇り

晴れ・曇り

＋（流入）

田植え後1か月
田植え後40日

曇り

晴れ・少雨

－

曇り雨++・田植え（散布）前は前年から残るカプセルの流出
・雨の翌日は上流の水田から流出したカプセルが流入
・田植えの約１か月後から空のカプセル流出開始
・流出は当日の降水量の影響が大きい
・流出の最大は２～３か月後、稲刈り後は流出なし
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全国の水田へのプラスチック年間散布量
カプセル× 散布量

× 水田面積 ＝（1個分の重さ） （面積当たり）

（全国）

約1万トン

５００ｍｌペットボトルに換算 ▶1年簡に 約4億本！

農業用プラスチックも海洋汚染に影響している！

▶農業用プラスチック対策も重要※多くの農家の方々はこのことを知らない
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B.対策（開発研究）【４】海洋生分解性プラスチックの開発
産業用プラによる海洋汚染防止のための対策

回収困難な小型のプラスチック（肥料カプセルなど）

海洋生分解性プラスチックに変更
海洋性細菌が作るプラスチックは、海洋性細菌により分解される〈2020～２０２１年の研究〉⇒日本農芸化学会誌「化学と生物」2021：論文掲載、グローバルサイエンティストアワード2021：文科大臣賞
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（１）海洋生分解性プラスチックの合成①天日塩から海洋性細菌を培養
市販の天日塩12種類から菌株６６種を得た＜市販の天日塩＝世界中の試料＞※マリンブロス培地で培養

世界の天日塩②菌体内からPHBを抽出

イタリア・フランス・スペイン・メキシコ・アルゼンチン・オーストラリア・キリバス・南アフリカ・中国・日本※特許公報(B2)第5887062号(2016)によるＰＨＢ(ポリヒドロキシ酪酸)
細菌の貯蔵栄養分で生物に無害
生分解性プラスチックの材料物質

PHB化学式

細菌コロニー抽出したPHB

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（２）ＰＨＢ製プラスチックの生分解性
PHB製プラスチックシートに海洋性細菌を接種し培養▶電子顕微鏡で表面構造の変化を継続観察

徐々に分解 ▶4か月で完全に分解された

0日目

25日後

１２５日後

84日後

海洋生分解性プラスチックの合成に成功！
徐放性肥料カプセルの生分解性プラスチック化について
1５／２０

製造企業に質問▶高コストなどから難しいとの返答
低コスト化に挑戦（２０２２年の研究）
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（３）PHBの低コスト生産：砂糖醤油培養
当初：海洋細菌用マリンブロス培地（500ｇで3万円）使用①優良菌株の選抜(新種の可能性)選抜した海洋性細菌の優秀菌株３種→
愛媛大学農学部でゲノム解析⇒新種②C/N比改変培養＜希釈醤油＋砂糖添加培地の採用＞
マリンブロス培地の通常培養
ＰＨＢ 1gあたり7000円⇒ 培地の変更 ＋ Ｃ／Ｎ比改変培養（安い栄養物） （ＰＨＢ合成能力の向上）

醤油100倍希釈＋砂糖５％添加培養 1gあたり10円以下

ＰＨＢの生産コスト：1000分の１※農業・漁業用プラ、スクラブ、等への応用を検討
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C.情報発信と啓発活動【５】生分解性プラスチック普及のための活動（１）本校生徒対象の意識調査（約３００人）
問①海に流入するプラごみの量（年間１千万㌧）②マイクロプラスチックの大きさ（5mm以下）③バイオプラスチックのうち、バイオマスプラス
チックと生分解性プラスチックの違い④2022年4月施行の「プラスチック資源循環促進法」を知っている

正答率

２８％
正しい知識がない
３７％
＋
１５％

意識が低い

１０％

正しい知識を身につけてもらうための情報発信・啓発活動や、意識を変えるようなインパクトのある仕組み（ex.レジ袋有料化）が必要
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（２）対外的な活動と波及効果＜対外的な情報発信：2022年度＞
・愛媛大学附属中学生に環境講義(6月)・環境啓発マガジン発行（10月）

愛媛大学教育学部附属中学校生徒に講義（瀬戸内オーシャンズＸ「海洋環境デザイン教育プログラム」）・国連大学ＨＰから世界へメッセージ発信(10月)・「SDGs Youth Summit」発表(10月)
松山市「まつやま環境フェア」出展 (10月)（ステージイベント、ブース展示 説明）

京都 学超SDGｓシンポ(11月)
京都 学地球環境ユースサミット（3月参 予定：3日間）
放送番組、新聞、雑誌の取 対応

環境啓発マガジン
まつやま環境フェア出展

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＜校内での波及効果：2022年度＞
校内での環境保全活動の取組の活発コンタクトケース回収、制服リユース、フードドライブなどへの積極的な取組

クラスメイト の環境意識の向上▶「スポＧＯＭＩ甲子園」愛媛県代表
全国 会：2０２１優勝 、２０２２準優勝

制服リユース

・本校の農業科:生分解性マルチの試験的導入▶先生の話：使い勝手はよく廃棄処理もラク、難点は高額（従来品の約５倍）であること⇒生分解性プラスチック 普及しない理由▶循環型農 への取組も本格的 開始
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（３）外部との連携＜2022年の教育助成プログラム＞
・ マリンチャレンジプログラム（リバネス）▶研究メンタリング、研究助成金
・ 理科教育支援プログラム（日立ハイテク）▶電子顕微鏡無償貸与

日立ハイテク
無償貸与の電子顕微鏡

・日本財団「瀬戸内オーシャンズＸ」海洋環境デザイン
教育プログラム ▶啓発支援、啓発マガジン制作

・ 高校生研究活動支援事業（REHSE）▶研究メンタリング、研究助成金
・ 伊予銀行環境基会「エバーグリーン」▶活動助成金：50万円

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リモート指導２７/３５

＜2022年度：調査訪問による指導・助言＞
・愛南漁業協同組合（漁業聞き取り調査）
・（社）ECオーシャンズ（プラごみ回収活動）
長浜バイオ 学（小倉淳教授の指導）(株)カネカ（研究所訪問で指導）
カネカ研究所訪問
愛媛 学工学部（日向博文教授の指導）
愛媛 学沿岸環境科学研究センター（野見山桂准教授）＜国連大学サステイナビリティ高等研究所から＞・2022年5月「生物多様性の日2022国際シンポジウム」▶パネリスト発表（英語同時通訳）
・2022年7月「第３回パリ協定とSDGｓのシナジー強化に関する国際会議」
国際会議で発表▶パネリスト発表（英語同時通訳）
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（４）マスメディアからの情報発信＜放送関係＞

5月～２月に計1４回〇2022年 5月：あいテレビ「SDGs学園 海からはじまる愛媛のミライ」（30分）〇2022年１5月：あいテレビ「Nスタえひめ」内「SDGsコーナー」(5分)〇2022年１5月：FM愛媛「Brillante for SDGs」(四国FM4局ネット：10分)〇2022年１5月：愛媛CATV、あいテレビ「きらめき松山市民賞」受賞ニュース〇2022年１5月：関西テレビ／フジテレビ系＜全国放送＞ （SDGs・リケジョ特番）「天才少女観察バラエティ 没頭ガール」75分番組中15分のコーナー〇2022年１6月：TBS系＜全国放送＞「THE TIME」内「全国！ 中高生ニュース」（2分）〇2022年１7月：愛媛朝日テレビ「Jチャンネルえひめ」内「エヒメのマナビ」（12分）〇2022年１8月：南海放送「マリンチャレンジプログラム中四国大会」受賞ニュース（2分）〇2022年１9月：YouTube＜全国放送＞「内田篤人のSDGsスクール」（15分内）〇2022年10月：国連大学HP「プラガールズの動画」（18分）＜日本語・英語：国際配信＞〇2022年11月：あいテレビ「Nスタえひめ」内「SDGs三浦保環境賞候補紹介」(６分)〇2023年 2月：あいテレビ、愛媛朝日テレビ「愛顔のえひめ県知事表彰」（各１～２分）＜新聞・雑誌関係＞ 5月～1月に計6回〇２０２２年１５月：webザテレビジョン（「天才女子観察バラエティ 没頭ガール」番組紹介）〇２０２２年１６月：愛媛新聞（「生物多様性の日２０２２国際シンポジウム」発表）〇2022年12月：「教育応援」VOL.56「躍動する中高生研究者」〇2022年12月：毎日新聞「イオンエコワングランプリ」内閣総理大臣賞〇２０２３年1１月：「タウン情報まつやま」2月号「愛媛のSDGs」特集〇2023年 1月：読売新聞「全国ユース環境活動発表大会」四国大会最優秀賞

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情報発信と啓発活動：私たちの提言型プラ▶リサイクル
家庭ごみ：個人の意識と努力
産 ごみ：流出阻止と法規制

小型プラ▶生分解性
使い捨て型 多く回収困難
生物 無害なであること＜伝えたいこと＞
リサイクルは日本だけではダメ 国際協調 必要
・生分解性プラスチックにも課題が多い（分解過程でマイクロ化、加工時の有害物質放出）※環境問題は、ＡをＢにしたら解決するような単純な問題ではない！
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【今後の展望】・プラスチック分解菌、資化性菌の探索
・PHBのさらなる低コスト化
・啓発教材の開発

プラスチックと上手に付き合いながら、美しい海を守ることができる社会を目指し、これからも研究に取り組んでいきます！

２０／２０

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【主な入賞歴】＜全国大会、中四国大会＞
2020 11月：海の宝アカデミックコ テスト 最優秀
12月：サイスキャッスル研究費2020アサヒ飲 賞 最優秀
1月：日本薬学会中四国大会高校生オープ 学会 優秀賞
2021 9月：ＧＳＣ4大学（愛媛･広島･九州･琉球大）合同発表 最優秀
11月：海の宝アカデミックコ テスト 準優勝
11月：グローバルサイティストアワード 文部科学大臣賞
12月：全国ユース環境活動発表四国大会 最優秀賞
2月：全国ユース環境活動発表全国大会 国連大学高等研究所所長賞
３月：サイスキャッスル中四国大会 優秀賞
2022１5月：生物系３学会中四国大会 優秀賞
6月：高校環境化学賞 奨励賞
8月：マチャ
ジ中四国大会 優秀賞
11月：海の宝アカデミックコ テスト 入賞
11月：坊っちゃん科学賞論文コ テスト 優良
12月：全国高校生理科科学論文大賞 努力賞
12月：イオ
コワ グラ プ
内閣総理大臣賞
12月：サイスキャッスル中四国大会 優秀賞
12月：全国ユース環境活動発表四国大会 最優秀賞
2月：全国ユース環境活動発表全国大会 優秀賞
2月：ローカルSDGｓ四国表彰 チャジ賞
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【謝辞】
(株)リバネス･マリンチャレンジプログラム：小玉様･吉川様･仲栄真様、日本財団･瀬戸内オーシャンズＸ：塩入様･矢萩様、 藤原NH振興財団、
3710Lab(みなとラボ)：田口先生･梶川様･佐藤様、 宮城県農業高校、(株)ジェイカムアグリ、 伊予銀行環境基金「エバーグリーン」、(株)アサヒ飲料：竹内様、 (株)カネカ：佐藤研究リーダー･宅様、(株)日立ハイテク：寺田様・二瓶様、 長浜バイオ大学：小倉先生、REHSE「高校生による自主研究活動支援事業」･東京大学：主原先生、
愛南漁業協同組合：立花組合長、 (社）ＥＣオーシャンズ：岩田代表、
愛媛大学工学部：日向先生･古川様、教育学部：向先生･中村先生、農学部：阿野先生、理学部･沿岸環境科学研究センター：野見山先生、
愛媛大学附属高校：生徒･保護者･教職員の皆様、愛媛大学関係者の皆様、
愛媛県環境局：高村課長･一色様、 松山市環境部：石丸様、国連大学サステイナビリティ高等研究所：竹本様･丸山様･ニコラ様、発表会の質疑応答で助言をいただいた大学･企業･高校の先生方、私たちの活動を紹介していただいた新聞社･放送局･出版社･企業の皆様、ありがとうございました
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【参考資料】

・令和3年度愛媛県海洋プラスチックごみ実態把握調査報告書（2022）愛媛県HP
・特許公報(B2)第5887062号（2016）海洋研究開発機構・信州大・東京海洋大・持続可能社会をつくるバイオプラスチック（2020）日本化学会（化学同人）
・脱炭素時代のグリーン材料 バイオプラの教科書（2021）小松道男（日経BP）・科学的に見るSDGｓ時代のごみ問題（2019）松藤敏彦（丸善出版）
・生分解性プラスチック入門/バイオプラスチック入門（日本バイオプラスチックｸ協会HP）
・海岸域におけるマイクロプラスチックの調査方法の確立（静岡県環境科学ｾﾝﾀｰ）
・身近なプラスチックがわかる（2020）技術評論社
・プラスチックによる海洋汚染対策としての生分解性プラスチック（2020）日本化学会
・海洋生分解性プラスチック開発･導入普及ロードマップ（2019）経済産業省HP・バイオプラスチック導入ロードマップ（2021）環境省･経産省･農水省･文科省HP
・海洋ごみをめぐる最近の動向（2018）環境省HP・微生物による生分解性ポリマーPHBH製造法の開発」(2019)生物工学Vol.97ｰ2
・天然型高分子PHBHの材料化（2020)工業材料Vol.68-10
・プラスチックと微生物(2020)独立行政法人製品評価技術基盤機構HP
・農林水産省 令和３年度 耕地面積(2022)
・愛媛県立今治西高等学校生物部 平成30年度研究報告書・平成27年度研究報告書
その他、多数のＨＰや学会誌を参考にしました。

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海岸プラごみ現地調査

マイクロプラ調査のＴＶ取材

生分解性プラ合成実験

学会でポスター発表

中学生にプラ問題の出張講義

環境イベントで啓発活動

ご清聴ありがとうございました
愛媛大学附属高等学校 理科部プラガールズ