日本地质调查所、日本地质调查所、米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）、地球资源环境研究部、地球资源与环境风险研究小组、土田恭平、研究员（现为早稻田大学创意科学研究生院地球环境资源科学与工学系博士生）、井本由香里、首席研究员 Kenji Saito，首席研究员，Junko Hara 研究组组长、早稻田大学创意科学技术学院环境与资源工学系川边义成教授担任研究组组长。纳米塑料的浓度
近年来，不断增加的塑料垃圾已成为一个社会问题。特别是尺寸为1微米或更小的塑料被称为纳米塑料，人们担心它们对人体的影响。人们认为，纳米塑料可以通过摄入或吸入的方式进入人体，因此有必要了解分布在包括土壤在内的地圈环境中的纳米塑料的浓度，以评估对人类的风险。然而，使用常规方法可以检测到的土壤中塑料的最小尺寸约为1微米，因此土壤中纳米塑料的分布尚不清楚。
新开发的技术使用纳米塑料和土壤颗粒吸收光谱中的差异，我们计算了土壤样品中纳米塑料的浓度，而无需将纳米塑料与土壤有机质或土壤颗粒分离，这是传统方法难以做到的。
此结果的详细信息将于 2024 年 5 月 28 日公布。生态毒理学和环境安全
由于非法倾倒垃圾、河流泛滥、农田使用塑料、建筑和土木工程所用材料变质和磨损等微塑料已泄漏到环境中。陆地上存在的微塑料数量估计是海洋的4至23倍，土壤中也有可能存在大量微塑料。此外，纳米塑料是通过粉碎微塑料而产生的，与微塑料一样，它们被认为存在于土壤中。
纳米塑料已被证明可以破坏红细胞、进入细胞并损害线粒体 DNA。纳米塑料对人体的影响可能比微塑料更大，因此通过澄清包括土壤在内的地圈环境中纳米塑料的丰度。曝光·需要进行风险评估。测量土壤中微小塑料浓度的传统方法包括对土壤样品进行适当预处理，通过比重将其与土壤颗粒分离，并用过滤器收集塑料。由于过滤器和设备的性能限制，该方法只能检测大于1微米的塑料颗粒，因此土壤中纳米塑料的分布情况并不明确。因此，为了更详细地评估人类对纳米塑料的暴露情况，有必要建立一种评估土壤中纳米塑料浓度的方法。
米乐m6官方网站地圈资源环境研究所地圈环境风险研究组旨在评估塑料在环境中的风险，并研究了塑料与化学物质之间的相互作用、塑料在土壤中的流动性以及塑料在环境中的分布。这次，我们开发了一种测量土壤中纳米塑料浓度的技术，以明确纳米塑料在地圈环境中的分布，纳米塑料可能比微塑料对人体产生更大的影响。
在本研究中，通过将粒度分布和有机质含量等不同特征的六种土壤样品与微观的 203 nm 聚苯乙烯颗粒混合，制备了六种土壤悬浮液（聚苯乙烯浓度 5 mg/L）。土壤颗粒和纳米塑料的吸收光谱有所不同，如图 1 所示，因此通过测量一种土壤悬浮液在两个波长下的吸光度，可以量化悬浮液中土壤和纳米塑料各自的浓度。我们在 200 nm 至 500 nm 范围内以 20 nm 间隔测试了六种土壤悬浮液的两种不同波长组合。结果，吸光波长为220-260 nm和280-340 nm的组合时，计算的纳米塑料浓度与5 mg/L样品浓度之间的差异最小。这两个范围内的波长组合被认为适合计算各种性质的土壤悬浮液中的纳米塑料浓度。
此外，通过制备具有不同纳米塑料含量的干燥土壤样品，从这些样品中制备土壤悬浮液，并测量纳米塑料浓度（图 2），我们创建了土壤悬浮液中纳米塑料浓度与干燥土壤中纳米塑料浓度之间的校准曲线。该校准曲线考虑了纳米塑料对土壤颗粒的吸附，并显示出线性关系。综上所述，我们发现，通过创建考虑纳米塑料对土壤颗粒吸附的校准曲线，可以准确测量土壤中纳米塑料的原始浓度。此外，为了明确该技术的测量下限，我们制备了不同纳米塑料含量的干土样品，并利用该技术计算了纳米塑料浓度。当土壤中纳米塑料浓度为02毫克/克或更高时，我们能够测量所有六种土壤纳米塑料的浓度，误差在10%的变异系数内。由于这个紫外可见分光光度计测量干燥土壤中的纳米塑料浓度测量下限为 02 mg/g 时显示有效。
图1纳米塑料和土壤的吸收光谱
*原始论文中的数字被引用或修改。
图2 土壤中纳米塑料浓度测量流程
*这是对原始论文中的数字的引用或修改。
利用此次开发的技术，我们希望对环境土壤中的聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等纳米塑料进行定量，并阐明纳米塑料在地圈环境中的分布和运动。
已出版的杂志：生态毒理学和环境安全
论文标题：一种利用紫外-可见光谱和最佳波长选择测量土壤中纳米/微塑料浓度的新颖而简单的方法。
作者：Kyouhei Tsuchida、Yukari Imoto、Takeshi Saito、Junko Hara、Yoshishige Kawabe
DOI：https://doiorg/101016/jecoenv2024116366