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中国のさまざまな水生生態系におけるマイクロプラスチックの分布

中国のさまざまな水生生態系におけるマイクロプラスチックの分布 1

プラスチック製品の生産と消費が世界トップ10に入る国の一つである中国の水生生態系は、マイクロプラスチックによって深刻な影響を受けている。 現在、マイクロプラスチックは海洋、淡水、下水処理場で広く検出されています。 このうち、マイクロプラスチックの主な種類には、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などがあります。
海洋環境。


中国はプラスチックの主要生産国で、毎年推定882万トンのプラスチック廃棄物が海洋に放出されており、これは世界全体の27.7%を占める。 現在の研究地域は主に黄海、渤海、東海岸、南シナ海に焦点を当てています。 表 1 は、中国の海洋環境におけるマイクロプラスチックの豊富さに関するいくつかの関連研究をまとめたものです。 研究によると、マイクロプラスチックの含有量は地域によって大きく異なることがわかっています。 0.33 ~ 5 mm の範囲のマイクロプラスチックの場合、黄海のマイクロプラスチック濃度は 0.09 個/m ^ 3 ですが、渤海では 0.65 個/m ^ 3 であり、人間の活動に近い値です。 したがって、内陸または沿岸活動からの人工プラスチック廃棄物が海洋マイクロプラスチックの主な発生源である可能性があります。 マイクロプラスチックの量は季節にも影響されます。 珠江河口の沿岸環境におけるマイクロプラスチックの濃度に関する研究によると、マイクロプラスチックの平均存在量は乾季で 295 個/m ^ 3、雨季で 545 個/m ^ 3 であることが示されています。 統一されたサンプリング、処理、分析方法が不足しているため、現在、異なる海洋のマイクロプラスチック汚染を科学的に比較することは困難です。


ただし、一般的に言えば、メッシュ サイズが小さいほど、検出されるマイクロプラスチックの濃度は高くなります。 通常、粒径の小さなマイクロプラスチックが大きな割合を占めます。 たとえば、珠江河口の沿岸地域では、マイクロプラスチックの約 53.5 ~ 73.9% が 0.5 mm 未満です。 南シナ海では直径0.02~0.3ミリのマイクロプラスチック粒子が検出量全体の92%を占め、平均濃度は2。57 × 10 ^ 3 ± 1.77 × 10^3個/L。 マイクロプラスチックの組成分析により、渤海水環境におけるマイクロプラスチックの主な種類は PE、PP、PS であることがわかりました。 さらに、粒子サイズが小さくなるにつれて、海洋環境中のマイクロプラスチックの平均濃度は指数関数的に増加します。 これは、紫外線などの海洋波の影響により、海に入る大きな粒子の破片が継続的により小さな粒子に分裂するためである可能性があります。 したがって、海洋中には検出が難しい小さなマイクロプラスチックも存在しており、これは現在の研究結果が実際の環境におけるマイクロプラスチックの濃度を厳密に表すことができず、実際の環境における濃度はさらに高い可能性があることを示しています。


表 1: 中国の海洋環境におけるマイクロプラスチック汚染に関する研究

中国のさまざまな水生生態系におけるマイクロプラスチックの分布 2

 

淡水環境


マイクロプラスチックは海洋に広く分布しているだけでなく、湖、川、貯水池にも存在しています。 輸送中に大型または高密度のマイクロプラスチックが沈降するため、淡水中のマイクロプラスチックの研究には通常、地表水と堆積物が含まれます。 湖はマイクロプラスチックの一時的または長期的な収集場所として機能する可能性があり、一方、川は海に流入するマイクロプラスチックのコンベヤーとして考えられています。 他の水生環境と比較して、中国は淡水系のマイクロプラスチックについてより多くの研究を行っている。 現在、中国の淡水生態系におけるマイクロプラスチックの特徴は、主にサイズが小さい(<1 mm) で繊維状で、PP と PE が最も一般的なタイプのマイクロプラスチックです。 地理的分布の観点から見ると、中国の淡水環境におけるマイクロプラスチックの研究は主に長江流域、珠江流域および一部の都市内水域に集中している。


表 2 は、中国の淡水環境におけるマイクロプラスチックの豊富さに関するいくつかの関連研究をまとめたものです。 武漢市の地表水におけるマイクロプラスチック汚染に関する調査が行われた(1.66 × 10 ^ 3~8.93 × 10 ^ 3 個/m ^ 3)、マイクロプラスチックの濃度は都心に近づくほど増加することがわかりました。 地表水に関する研究(1.60 × 10 ^ 3-1.26 × 三峡貯水池の堆積物(25.0 ~ 300 アイテム/湿重量 kg)を調査したところ、都市部の地表水汚染が深刻で、低密度のマイクロプラスチック(PP や PE など)が存在していることがわかりました。主な汚染物質。 農村地域の河床堆積物中のマイクロプラスチックの含有量は比較的高く、そのほとんどは PS などの高密度マイクロプラスチックです。 高濃度のマイクロプラスチック粒子が珠江沿岸で発見された(1.99 × 10 ^ 4 個/m ^ 3)、河口域では (8.90 × 広州では10 ^ 3 個/m ^ 3)、近隣には工業団地や物流団地が見つかり、人間の活動がプラスチック粒子汚染増加の最も重要な原因である可能性があることを示しています。


また、西蔵高原(8.00~563個/m^2)と青海湖(5.00~563個/m^2)の湖岸堆積物中のマイクロプラスチックの濃度を比較すると、00 × 10 ^ -3-7.58 × 10 ^ -1 個/m ^ 2) の結果、人口密度が比較的低い地域であっても、観光客や河川の流入により、人里離れた湖がマイクロプラスチックの「ホットスポット」になる可能性があることが判明しました。 マイクロプラスチックは水生生態系のいたるところに存在します。 一部の高密度のマイクロプラスチックまたはプラスチックボールは、川に沿って輸送中に堆積物に沈殿する可能性があります。 河口や海洋に入ると、マイクロプラスチックは水力によって海中に拡散し、海の膨大な体積によって希釈されます。 したがって、淡水環境におけるマイクロプラスチックの量は、通常、海洋環境よりも多くなります。 世界の他の地域のデータと比較すると、中国の内陸水域で検出されたマイクロプラスチック含有量はより豊富である一方、堆積物中のマイクロプラスチック含有量は同等かそれより低いことが判明しました。

 

表 2: 中国の淡水環境におけるマイクロプラスチック汚染に関する研究

中国のさまざまな水生生態系におけるマイクロプラスチックの分布 3

 

下水処理場


下水処理施設からの廃水は、自然環境に侵入するマイクロプラスチックの潜在的な発生源の 1 つです。 日常生活で使用される一次および二次マイクロプラスチックは、原排水の形で下水処理場に運ばれます。 多段階の下水処理プロセスを経た後、ほとんどのマイクロプラスチックは汚泥中に捕捉されますが、残りのマイクロプラスチックは下水処理場の排水とともに川や海などの自然水環境に排出されます。 スコットランドのグラスゴーにある大規模二次下水処理場では、毎日約6,500万個のマイクロプラスチック粒子が水中に排出されていることが研究で判明した。 中国本土では、毎年平均209.7兆個のマイクロプラスチック粒子が水生生態系に放出されており、そのうち約306.9トンが下水処理場からの80%以上である。 国際的な研究の進歩と比較すると、中国の下水処理場におけるマイクロプラスチックの研究は比較的遅くスタートした。 現在の研究は主に北京、武漢、厦門などのいくつかの都市に焦点を当てている。


アモイでの研究では、マイクロプラスチックの 79.3 ~ 97.8% が下水処理場で除去できることが示されています。 ただし、毎日の汚水排出量に基づくと、約6と推定されます。50 × 毎日、10^8 個のマイクロプラスチック粒子がアモイ湾に放出されています。 下水処理場はマイクロプラスチックの滞留率が高いものの、排出負荷が膨大であるため、天然水環境におけるマイクロプラスチックの重要な供給源となっています。 下水処理場から排出されるマイクロプラスチックの主な種類はPP、PE、PS、PETであり、これらは自然水環境に存在するマイクロプラスチックと一致します。 さらに、下水処理場で見つかるマイクロプラスチックの主な形状は粒子、破片、繊維です。 表 3 は、中国の下水処理施設におけるマイクロプラスチックの量に関するいくつかの関連研究をまとめたものです。 現在、中国の下水処理場から排出されるマイクロプラスチックのデータベースは包括的ではありません。 マイクロプラスチック汚染の濃度と性質が主な研究テーマですが、マイクロプラスチック汚染を軽減する技術はまだ不足しています。

 

表 3: 中国の下水処理場で検出されたマイクロプラスチック

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