陸域におけるマイクロプラスチックの実態把握に向けた基礎検討
Understanding microplastics in terrestrial environment
庄司 貴*、飯野 翔太*、溝田 健一**
Takashi Shoji*, Shota Iino*, Kenichi Mizota**【要約】陸域の土壌試料を対象としたマイクロプラスチック（MPs）の採取方法について、既往研究に基づき簡易な手法を作成し、実試料に適用した。MPsの採取事例は海水だけでなく河川水や底質での採取事例があったが、統一的な手法は定められていなかった。本報告ではふるい分けと飽和食塩水による比重分別を用いてMPs様試料を簡易に採取可能な手法を作成し、調査地域周辺の河川のごみや散乱ごみの分布状況に基づき選定した試料採取地点にて適用した。本法はMPs様試料の採取が可能であったが、次のような課題点も得られた。第一に、比重分別の際にビーカー内壁へのMPs様粒子の付着が認められたことから目視が困難な微小なMPs様試料の採取には向かないこと第二に、有機物の多い側溝汚泥のような試料では有機物の分解操作を加える必要があることが示唆された。

キーワード：マイクロプラスチック、土壌、散乱ごみ、河川ごみ

１．はじめに海洋プラスチックごみの80%は陸域由来である

MPsは海洋のみならず、河川水中や都市またはとの試算 がなされており、Jambeckら は日本から山間部の大気環境でも検出されており、MPsやプのプラスチックごみ流出量は年間2～6万トンにな

ラスチックに添加・吸着する化学物質による生物・ると推計している。海洋へ流出するプラスチック

生態系影響が懸念されている 4)。MPsの回収は非常ごみのうち、直径5 mm以下の微細なプラスチックに困難なことから、プラスチックごみの発生抑制、はマイクロプラスチック（以下、MPsと略記）と呼特に陸域における発生抑制が重要である。一方で、ばれており、世界の海洋環境中に分布することが河川や海洋へ流出するプラスチックごみの量を推報告されている。MPsは日用品に含まれるスクラ計した事例 2,5)は限られており、推計値の幅も大き

ブ、レジンペレット、洗濯により剥離した合成繊い。この原因として、環境中へ流出するごみの多くは維などの微細な形状のMPs（一次MPs、一次発生M

散 乱 ごみとして管 理 されていない状 態 で残 置 されてPs）のほか、大きなプラスチックごみが紫外線等のいるため有効な統計データが欠如していることが考え外的要因により劣化し、徐々に小さな破片状になられる。加えて、散乱ごみは風雨等の影響のほか、ポったMPs（二次MPs、二次発生MPs）に大別される

イ捨て等の不法行為、地域の清掃活動等により容易。に移 動・ 減少 、あるいは増 加 することから、散乱 ごみ

1)

3)

2)

量の評価指標として計測しやすく適切なパラメータが存在しない。ここでMPsに着目すると二次MPs*

一般財団法人日本環境衛生センター 東日の よ う に 環 境 中 に 散乱 した プ ラ ス チ ッ ク ご みか

本支局 環境事業本部 環境事業第二部

らのMPs発生が想定されることから、MPsの土壌

Environmental Sciences Dept., Environmentalや河川水等の環境媒体中濃度（ 個数濃度、重量濃Business Group, East Branch Office, Japan度 ） は、その地 域 の管 理 されていないプラスチックごEnvironment Sanitation Center (JESC)

みの量を反映するパラメータとして活用できる可能性** 一般財団法人日本環境衛生センター 総局
資源循環低炭素化部
Resource Recycling & Low-carbonization
Dept., Head Office, JESCがある。既往研究では、河川水中のMPs濃度と水収
支 解 析 を 組 み 合 わ せて 日本 国 内 か ら 海 洋 へ 流出するプラスチックごみの総量を評価した事例 6) が報告されている。

３．結果及び考察

本報告では、陸域におけるプラスチックごみの3.1

実態把握に結びつけるため、陸域土壌中のMPsの3.1.1

MPsの採取方法に関する情報整理
海水及び河川水の既往研究

実態把握調査手法を検討することを目的に、既往海域におけるMPsの採取方法は、一般に目合0.3

研究の整理と簡易なMPsの採取方法を検討した。

mmのプランクトンネットを用いて行われており 8)、

なお、FT-IR等によるMPs（ あるいはプラスチック）

河川での調査も同様の手法で行われている 9)。日本の同定は行っていないため、本報告はMPsの採取・国内河川水の調査事例ではより小さいMPsを対象前処理までが検討範囲である。に目合0.1 mmのプランクトンネットを用いた研究も報告 3)されている。「漂流マイクロプラスチッ

２．方法
2.1

MPsの採取方法に関する情報収集

海水及び河川水中のMPsの採取方法例や海岸等

クのモニタリング手法調和ガイドライン」 9)では、グローバル比較の観点では0.3 mmのネットを使用することが望ましいと記載されている。

での採取事例を収集し、MPsの採取方法について整理した。

日本周辺海域はMPsのホットスポットとして知られており、日本周辺海域の平均MPs濃度は3.74個m -3 と世界平均の27倍に相当すると報告されてい土壌試料中MPs等の採取方法に関する検討る 8)。一方で、河川水中での平均MPs濃度は1.6 個

既往研究に基づき土壌試料からMPsを含むプラ

m -3 と海域に比べて低濃度であることが報告されスチック片（5 mm以上のものを含む）の採取方法ている 10)。したがって河川水中のMPs濃度は低く、を検討した。なお、ここで5 mm以上のものを対象検出には多量の水試料が必要である。小規模河川に含めるのは、海洋や海岸に到達したプラスチッ

では水の流れに乏しく、また大型の船舶を用いたクに比べて陸域ではプラスチックの劣化が進んで試料採取が困難であることから、MPs採取用の機いない可能性を考慮したためである。また、調査器を開発し調査した事例も報告されている 11)。

2.2地点の選定方法の考え方として、調査地域におけプランクトンネットにて回収した試料は有機物る河川ごみ及び散乱ごみの分布状況を検討した。の分解処理や比重分別等を行った上でMPsを分離する。分解処理には過酸化水素等による酸化分解

2.3

作成した土壌試料中MPsの採取方法

土壌試料は「25 ㎝×25 ㎝×深さ 1 ㎝」の区画

12)のほか、アルカリ分解 13)や酵素 14)による分解事例が報告されている。

から採取 した。ただし、雨水排水溝のように25海洋で採取した試料について有機物分解の有無㎝×25 ㎝の区画を確保できない地点では合計で50による違いが検討されている 9)。試験所間比較では0 mL程度の試料を採取した。

1 mm以上のMPs分析では有機物の分解処理の有7)採取した試料は実験室にてふるい分け（目合5無に系統的な差はみられなかったとする一方、1mm）し、粗大物を除いた。ふるいを通らなかっ

mm未満のMPs分析では分解処理を行っていない

た粗大物からは目視でプラスチック片を回収した

試験所全てで粒子数や重量を過小評価する結果と（マクロプラスチックに相当）。ふるい分けしたなったと報告している。

試料をガラスビーカー内で飽和食塩水と撹拌し、比重分別で用いる溶液は複数報告されている。

一晩静置後に上澄み中の浮遊物をネットにて採取

代表的なプラスチックの比重は、約1付近に分布しした。採取した浮遊物を水洗し、MPs様試料（素ていることから、飽和食塩水（比重約1.2）や海水、材の同定をしていないため、本報告ではこの呼称飽和ヨウ化ナトリウム水溶液（比重1.8）、ポリタを採用）を目視にて選別した。

ングステン酸ナトリウム（比重1.8程度になるよう水へ溶解して調整）など比重が1より大きい溶液を用いて比重分別を行う方法が採用されている 15) 。

が想定された。したがって、調査の試行に際して飽和食塩水では比重の小さいポリスチレンやポリは可能な限りMPsが含まれる試料が採取できる地プロピレン等が分離できるが、比重のより大きい域・地点を選定する必要があると考えられた。

プラスチックを厳密には分離できないことに留意が必要である。

陸域でのMPsの発生量はMPsの生成元となるプラスチックごみの散乱状況を反映していると考え

以上のように、海水や河川水中のMPsの採取方られることから、散乱ごみの発生量に依存すると法は、ネットによる水試料からの分離、有機物の考えられる。本報告では著者らが以前実施した、分解処理、比重分別が標準的な操作である一方、環境省請負業務「海洋ごみ削減のための複数自治器具や試薬の選択等試験方法については一致がみ体等連携による発生抑制対策等モデル事業等実施られない状況にあったといえる。Joint Group of業務」（以下、モデル事業と略記）の散乱ごみ等のExperts on the Scientific Aspects of Marine Envir

調査結果を踏まえて現地踏査を行い、調査地点をonmental Protection（GESAMP） や日本 で分析方選定した。モデル事業でのごみ調査は愛知県新川

法の標準化や調和化に向けた取組が行われている。

流域、岐阜県荒田川流域、三重県天白川・鹿化川流

15)

9)

域、岡山県宮川流域にて実施された。調査流域の海岸砂・底質等の既往研究

3.1.2

河川の岸や河川敷に分布するごみ（以下、河川ご7)

砂浜を対象とした検討 では、海岸の砂を25 ㎝

みという）の量は、流域内の散乱ごみの発生量を×25 ㎝×深さ 1 ㎝にて採取し、粗大物をふるい分反映していると考えられることから、河川ごみのけした上で、比重分別を海水にて行うものであり、分布を比較することで、散乱ごみの発生量を間接非常に簡易な手法で試料採取がなされている。湖的に評価することとした。2019年度夏季調査にお沼底質を対象とした検討

では熊本県内の江津湖ける愛知県・三重県・岐阜県の河川ごみ量の調査

にて底質を50 g採取し、MPsを回収したことを報結果（抜粋） 19)をTable 1に示す。なお、河川ごみ告しており、回収されたMPsの一部は玩具由来で量の調査は河川ゴミ調査マニュアル 20) を参考に行ある可能性を示している。路面塵埃を対象としたった。

検討16)

では掃除機によって路面の塵埃を回収後、新川は河川10 mあたりのごみの分布量が他の過酸化水素水で有機物分解した後に比重分別を行モデル流域より多かった。新川流域は流域人口がう手法が報告されている。この研究ではMPs中に他の地域より多いことやコンクリート護岸の高水自動車タイヤ由来のものが検出されたと報告され敷は開放されていない区間が多く清掃活動もしにている。下水汚泥を対象とした検討 では、フェンくいため、ごみが放置されやすいものと考えられトン反応によって下水汚泥中の有機物を分解処理た。河川ごみ調査の結果を踏まえ、新川流域を調後、ヨウ化ナトリウム水溶液にて比重分別する前査地域とし現地踏査を行った。

17)

18)

処理操作を行っている。

MPsは 降 水 等 に よ っ て 容 易 に 移 動 す る こ と が考えられ、陸域における水の流れ、すなわち集水陸域土壌中MPs等の採取方法に関する検討

域 を 把 握 し 調 査 地 点を 検討 す る べ き と 考 え られ

既往研究および散乱ごみの現地調査結果を参考た。陸域での試料採取地点を検討するにあたり、に、陸域におけるMPs等の採取方法の検討を行っ集水域の情報を収集した。新川流域は複数の排水た。

機場が整備されており、排水調整の対象となって3.2

い る 21 ) こ と か ら 新 川 下 流 域 の 排 水 区 を 一 つ の 集
3.2.1

試料採取地点の選定

日本国内の河川水中のMPs濃度（平均1.6 個 m3）10)から考えると陸域でのMPs濃度も小さいこと水域とみなして現地踏査を行った。河川堤防下部の雨水排水溝（Fig. 1, S1）では開渠となっている部分が認められ、その中にはポイ捨て、ないし周囲 か ら 流 入 し た と 思わ れる プ ラ ス チ ッ ク 製 品のラスチック片が散乱していたことから、河川や海ごみ等の散乱・集積が認められた（Fig. 2, S1）。

洋 へ 流 出 す る 前 の 段階 でも プ ラ ス チ ッ ク 製 品が陸 域 で MPsが 発 生 し て い る と 仮 定 す る と こ の よ

断片化・破片化していることが確認された。

う な 雨 水 排 水 溝 に MPsが 流 入 し て く る こ と が 想定されたため、排水溝の堆積物を採取することとした。また、新川の高水敷（Fig. 1, S2）にはペット ボ ト ル 等 プ ラ ス チッ ク製 品 の ご み が 多 量 に堆積している区間がみられ（Fig. 2, S2）、MPsも同Sampling point 1 (S1)

Sampling point 2 (S2)様 に 堆 積 し て い る 可能 性が あ る と 考 え ら れ たことから、高水敷内の土壌を採取した。

Fig. 1 Sampling points

Table 1 Volume of river litter (reproduced from reference20)
River

Watershed

Litter volume (L/10 m)

population
Shinkawa

870,000

28.7

Tenpaku

120,000

6.5

Arata94,0009.6

S1S2

Fig. 2 Example of littering garbage
3.2.2

試料採取地点における散乱ごみ組成

試料採取を行った地点周辺に散乱するごみの組成調査を目視によるカウント法にて行った。International Coastal Cleanup（ICC）では評価の対象を2.
5 cm以上のごみとしている 22)ことから、本調査もそれに準じた。2.5 cm以上のごみの組成をFig. 3及びFig. 4に示す。S1では雨水排水溝50 mの範囲

Plastics

6

Natural Fiber & leather

1

Glass & ceramic

0Metal10Paper & cardboard

35

Rubber0Wood

1

Electronics

00を、S2では高水敷を河川に沿って 10 mの範囲を調査範囲とした。いずれの調査地点もプラスチッ

184

Foamed plastics

50100150200

Number[-]Fig. 3 Litter composition at S1

ク製品に由来するごみが突出して多く、その内訳は 日 常 生 活 で 一 般 的に 使用 さ れ る 製 品 由 来 と 考えられるものが多数を占めた。S1周辺は食品の容器包装が多数散乱しており、路上駐車の車両が多く 認 め ら れ た こ と から 駐車 中 の 車 両 か ら の ポイ
捨 て が 散 乱 ご み の 発生 要因 の 一 つ で あ る と 疑われた。新川高水敷で調査したS2周辺の区間は一般には開放されておらず、河川堤防によって周囲から見えにくい状況である。漂着物と思われるラベルの無いペットボトルが散乱していたほか、ポイ
捨 て 等 に よ る も の と思 われ る ご み が 多 数 認 められた。いずれの地点でも2.5 cm以上の大きさのプPlastics

115

Foamed plastics

1

Natural Fiber & leather

1

Glass & ceramic

1

Metal59Paper & cardboard

21Rubber

0Wood

3Electronics

0050

100Number[-]Fig. 4 Litter composition at S21503.2.3

土壌中MPs採取方法の試行と課題

ペ ッ ト ボ ト ル 等 プ ラ スチ ッ ク 製 品 の ご み が 多量 に 堆 積 し て い た 新 川 高 水 敷 S2地点からマクロプラスチック（≧5 mm）やMPs様試料が採取され難な小さいMPsの回収には不適当である可能性がある。これらの課題については、前者はヨウ化ナトリウム等比重の大きい溶液にて比重分別を行う、後者は有機物分解操作を前処理工程に加えるといった改善の余地があると考えられた。

た。S2地点で採取したマクロプラスチックとMPs様試料をFig. 5に示す。作成したMPs採取方法は比較的安価かつ簡便な方法でMPsが得られたが、一方で課題も多い結果となった。海岸砂のような砂質試料では飽和食塩水による撹拌・静置のみでMPs様試料をおおよそ選別可能であったが、雨水排水溝（S1）から採取した汚泥のような土壌試料は比重分別で上澄みを分ける際に溶液が懸濁し、浮遊物のみを得るのが困難であった。土壌試料のよう

Macro plastics（≧5 mm）

MP-like plastics

Fig. 5 Macro and MP-like plasticsに多量の有機物を含む試料については比重分別の前または上澄み液の採取後に有機物の分解処理が強く推奨されると考えられた。また、今回はガラ

５．謝辞
本検討に際し現地調査にご協力いただいた関係者の皆様に深く御礼申し上げます。

スビーカー内で比重分別を行ったが、ガラスビーカー内壁に付着物が認められた。目視で確認できる範囲で付着物を回収することは可能であるが、目視で確認できない小さなMPsを対象とする場合には、MPsの回収率が低下する恐れがあると考えられた。既往研究では比重分別に活栓付き漏斗も使用されているが、懸濁物の詰まりや器具洗浄の手間といった欠点も指摘されており 12) 、有機物の多い試料には適さないものと考えられる。これらの欠点を解消するべく比重分別を行う器具の開発例も報告されている

６．参考文献1) Eunomia (2016): Plastics in the MarineEnvironment.（https://www.eunomia.co.uk/reportstools/plastics-in-the-marine-environment/ 2021年4月1日確認）
2) J. R. Jambeck, R. Geyer, C. Wilcox, T. R. Siegler,
M. Perryman, A. Andrady, R. Narayan, K. L. Law(2015): Plastic waste inputs from land into the ocean,
Science. 347:768–771.

。多数の試料を処理する場

3) 工藤功貴, 片岡智哉, 二瓶泰雄, 日向博文, 島合には可能な範囲で専用器具の使用が推奨される

崎穂波, 馬場大樹（2017）: 日本国内における河と考えられた。

川水中のマイクロプラスチック汚染の実態とその23)

調査手法の基礎的検討, 土木学会論文集b1（水工４．結言
既往研究に基づき、土壌や雨水排水溝の汚泥を対象とした陸域でのMPsの簡易な試料採取方法を検討した。河川ごみや散乱ごみの調査結果に基づき、MPsの検出が期待される地点の抽出ができる学）, 73, I_1225.
4)環境省水・大気環境局水環境課海洋プラスチッ
ク汚染対策室（2020）：海洋プラスチックごみに関する既往研究と今後の重点課題(生物・生態系ことが示唆された。本研究ではふるい分けと飽和影響と実態)

食塩水による比重分別を採用した簡易な手法を提http://www.env.go.jp/water/marine_litter/MarinePlas

案し、MPs様試料を得ることが可能であった。採取

ticLitter_Survey%20to%20understand%20the%20act

したMPs様試料の同定にはFT-IR等の分析機器を

ual%20situation.pdf（2021年9月1日確認）用いる必要がある。本法は簡便である一方で、比5) S. Borrelle, J. Ringma, K. Law, C. Monnahan, L.

重の大きなMPsの回収が困難であること目視が困

Lebreton, A. Mcgivern, E. Murphy, J. Jambeck, G.

Leonard, M. Hilleary, M. Eriksen, H. Possingham, H.

Lambert, P. Soudant, A. Huvet, G. Duflos, I. Paul-D. Frond, L. Gerber, B. Polidoro, A. Tahir, M.

Pont (2016): Microplastics in seafood: Benchmark

Bernard, N. Mallos, M. Barnes, C. Rochman (2020):

protocol for their extraction and characterization,

Predicted growth in plastic waste exceeds efforts toEnvironmental Pollution. 215:223–233.

mitigate plastic pollution, Science. 369.

14) S. M. Mintenig, I. Int-Veen, M. G. J. Löder, S.

6) Y. Nihei, T. Yoshida, T. Kataoka, R. Ogata (2020):

Primpke, G. Gerdts (2017): Identification ofHigh-resolution mapping of Japanese microplastic andmicroplastic in effluents of waste water treatment

macroplastic emissions from the land into the sea,plants using focal plane array-based micro-Fourier-Water. 12(4):951.

transform infrared imaging, Water Research. 108:365–7) 平成28年度沖縄県海岸漂着物等地域対策推進372.

事業報告書(2017）15) P. J. Kershaw, A. Turra, F. Galgani (2019):（https://www.pref.okinawa.jp/site/kankyo/seibi/ippan

Guidelines or the monitoring and assessment of plastic/marine_litter/h28_houkoku.html 2021年4月1日確

litter and microplastics in the ocean,認）(IMO/FAO/UNESCO-8) A. Isobe, K. Uchida, T. Tokai, S. Iwasaki (2015):

IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UNEP/UNDP/ISA

East Asian seas: A hot spot of pelagic microplastics,

Joint Group of Experts on the Scientific Aspects ofMarine Pollution Bulletin. 101:618–623.

Marine Environmental Protection). Rep. Stud.

9) Y. Michida, S. Chavanich, S. Chiba, M. R.

GESAMP 99:130.

Cordova, A. Cozsar Cabanas, F. Glagani, P. Hagmann,16) 恵良ら (2018): 第27回環境化学討論会 1B-

H. Hinata, A. Isobe, P. Kershaw, N. Kozlovskii

05(PA-29)(2019): Guidelines for harmonizing ocean surface17) 雪岡ら (2018): 第27回環境化学討論会 1B-

microplastic monitoring methods, Ministry of the04(PA-28)

Environment Japan. 71.

18) 杉浦ら (2018): 第27回環境化学討論会 P-126

10) T. Kataoka, Y. Nihei, K. Kudou, H. Hinata (2019):19)一般財団法人日本環境衛生センター(2020): 環

Assessment of the sources and inflow processes of

境省請負業務 平成31年度海洋ごみ削減のためのmicroplastics in the river environments of Japan,

複数自治体等連携による発生抑制対策等モデル事

Environmental Pollution. 244:958–965.

業等実施業務報告書, 38-63.

11) A. Abeynayaka, F. Kojima, Y. Miwa, N. Ito, Y.

20) 国土交通省水管理・国土保全局河川環境課

Nihei, Y. Fukunaga, Y. Yashima, N. Itsubo (2020):（2012）: 河川ゴミ調査マニュアル

Rapid sampling of suspended and floating21) 新川流域排水調整

microplastics in challenging riverine and coastal water（https://www.pref.aichi.jp/soshiki/owari-environments in Japan, Water. 12:1903.

kensetsu/0000008893.html 2021年4月1日確認）

12) J. Masura, J. Baker, G. Foster, C. Arthur (2015):

22) 一般社団法人JEAN (2015): ごみ調査・データ

Laboratory methods for the analysis of microplastics

カード International Coastal Cleanup (ICC) Datain the marine environment: Recommendations for

Cardquantifying synthetic particles in waters and（http://www.jean.jp/activity/participation/pdf/2015IC

sediments, NOAA Technical Memorandum NOS-Cdatacard.pdf, 2021年4月1日確認）

OR&R-48.

23) R. Nakajima, M. Tsuchiya, D. J. Lindsay, T.

13) A. Dehaut, A. L. Cassone, L. Frère, L.

Kitahashi, K. Fujikura, T. Fukushima (2019): A new

Hermabessiere, C. Himber, E. Rinnert, G. Rivière, C.

small device made of glass for separatingmicroplastics from marine and freshwater sediments,
PeerJ. 7:e7915.

SummaryThis study develops a simple method for collecting
microplastics (MPs) from ground soil samples basedon previous studies, and it is applied to actual
samples. MPs have been collected from seawater, riverwater, and sediment. The method in this study collects
MP-like samples using sieving and specific gravity
sorting with saturated saline solution. We applied thismethod to the sample collection sites that wereselected based on the distribution of trash andscattered litter in the rivers around the study area.
Although the method could collect MP-like samples,the following problems were found. First, MP-likeparticles were observed to adhere to the inner wall of
the beaker during the specific gravity separation,suggesting that this method is not suitable forcollecting small MP-like samples that are difficult tosee. Second, it is necessary to decompose the organic
matter for samples with a high content of organic
matter, such as a ditch sediment.