淡水中のマイクロプラスチック負荷の推定値の改善

マイクロプラスチック (MP) 汚染は世界的な懸念事項です。 それにもかかわらず、海洋への MP の主要な入り口である河川の MP 濃度を評価するための標準的な方法はありません。 これはランダムなサンプリングと不正確な評価につながります。 現在、日本の研究者は、淡水中の MP 濃度を正確に評価するために適切な数のサンプルを選択する方法を提案しています。 この方法により、MP 調査に費やす時間とリソースを大幅に削減できます。

プラスチック汚染の程度は、直径 5 mm 未満のプラスチック粒子であるマイクロプラスチック (MP) の形でほとんど見えないままです。 プラスチックは分解が遅いため、小さな粒子に分解され、最終的に生態系全体を汚染します。 1970 年代初頭に発見されて以来、MP はどこにでもある世界的な関心事になりました。 代表者は、土地、空気、水、そして私たちが食べる食べ物、特に魚介類に存在します. これは、河川などの淡水源が MP を海洋に運び、そこで蓄積することが多いためです。

その蔓延にもかかわらず、現在、河川中の MP の濃度を測定および決定するための標準的な手順はありません。 もともとプランクトンのサンプルを収集するために設計されたプランクトン ネットは、河川で MP を捕獲するために一般的に使用されています。 これらのネットワークの詰まりを防ぎ、大きなサンプル サイズを確保するために、複数のサンプルが河川沿いの固定された場所で収集され、MP 濃度はすべてのサンプリング結果の平均として計算されます。 ただし、ほとんどの研究では不確実性とサンプリング誤差が考慮されていないため、特に MP の正確な評価に必要なサンプル量に関して、MP 濃度の誤った評価につながります。

さて、最近の研究では で掲示されます 環境汚染東京理科大学の田中守博士と仁飛康夫教授は、日本の愛媛大学の片岡智也准教授とともに、異なるサンプルから得られた推定値間の分散を計算することにより、MP 濃度の推定値を改善しました。 分散は、MP 汚染の正確な表現を得るために必要なサンプルの適切な数を推定するのに役立ちます。 「現場でマイクロプラスチックをサンプリングするために、各汚染ケースで適切な複製数を決定する方法を提案しました。」 田中博士は言います。

さらに、分散は、MP が水生プールにどのように分布しているかについての洞察を提供できます。 たとえば、それらが河川に均一に分布している場合、サンプル間の差は小さくなります。 一方、分散が大きい場合は、塊状の不規則な分布を示します。

MP 濃度のサンプル間の不一致を評価するために、科学者はもともと動物プランクトンを対象とした別の方法を使用しました。 「河川のプラスチック粒子の濃度範囲の数値が、動物プランクトンの範囲と重なっていることがわかりました。」 MPと動物プランクトンのサンプリング手順と濃度推定の類似性について、田中氏は説明する。 この方法によれば、サンプル間の分散は、平均濃度推定値または平均濃度推定値に比例します。

MP 濃度について、研究チームは千葉県の大濠川と利根運河沿いの 2 つの地点でプランクトン ネットワークの 10 のサンプルを収集しました。廃棄物。 彼らは、サンプリング サイトで合計 1,333 メガピクセルを特定しました。 大堀で 5.23 粒子/m3、運河で 15.22 粒子/m3 と測定された MP の平均濃度は、日本の河川で報告されている MP の平均値 (4.3 粒子/m3) よりも高かった。 さらに、両方のサイトで計算された平均と分散は、単純な線形回帰と一致しました。 「平均数値濃度の増加に伴い、コントラストは着実に増加しました。」 田中博士は指摘する。 回帰分析はさらに、河川内の MP が相互に作用せず、ランダムな粒子分布をもたらすことを示唆しました。

重要なことに、チームは、MP 濃度が高い場合、MP 濃度を正確に測定するには 2 つの複製サンプルで十分であることを発見しました。 「2 つのバージョンの平均は、3 粒子/m3 を超える高濃度の条件で 30% 未満の十分な精度を維持することがわかりました。」 田中博士は言います。

MP の問題は近年認識されており、日本を含むさまざまな国が、環境中の MP のより適切な監視と管理を確保するための法律を可決しました。 これに照らして、この調査は、サンプリング方法を改善し、MP 評価調査に費やされる時間とリソースを削減するのに役立ちます。

参照： Tanaka M, Kataoka T, Nihei Y. 都市河川におけるマイクロプラスチックサンプリングのコントラストと精度. 環境。 ブルト. 2022; 310: 119811.どい: 10.1016 / j.envpol.2022.119811

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