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環境ノートNo.6  海洋プラスチック(3)

環境ノートNo.6  海洋プラスチック(3)

 

まんぼう

 

  前回までに、ごみ一般の処分状況、廃プラスチックの処分状況について述べてきました。ごみが理想通りに回収されると、そのあとの処理工程でプラスチックが海洋に流れだすことはなさそうですが・・・

 

3.海洋プラスチック

 

  海洋プラスチックとは、陸上でごみとして捨てられたり放置されたプラスチックや、設置されたプラスチック製品が風化して細かくなり川を通して海に流れ込んだものが大半です。その量は、現在世界で1億5,000万t存在し、毎年800万tが新たに海に加わっているといわれています25)。2016年の世界経済フォーラムの報告によれば、2050年までに、海洋プラスチックの総重量は魚の総重量を超えると予想されるそうです26)。個数で表現すると、世界の海の表層には少なくとも5兆個のマイクロプラスチックが浮いている27)とか、51兆個漂っているとも言われています28)。51兆は銀河系の星の数の500倍だそうです。もう一つ、インド洋の深海底には1平方キロメートルあたりに40億個のマイクロプラスチックファイバーが埋まっているともいわれています27)

  膨大な海水の量に対してプラごみの量を言われてもピンとこないですが、現況を整理しておきましょう。

<ごみから海洋まで>

  環境省によると、日本だけでも2010年の1年間に2~6万tのプラスチックが海に流れ込んでいると推計されています。日本財団と大手飲料会社の調査によれば、このうち70-80%は街由来で、いわゆる「ポイ捨て」と「漏洩」が主な起源だそうです25)。「ポイ捨て」とはたばこの吸い殻や菓子袋、ペットボトル、ストロー、使い捨て弁当箱、ポリ袋などが正しくごみ箱に捨てられず放置される形態で、あらゆる場所から発生し、風や雨による流れで川を通して海に運ばれます。まさに市民のモラルの問題です。

  「漏洩」とは、ごみ集積所付近で収集されずに置いておかれたごみ袋や、自動販売機の空き容器回収ボックスが一杯であふれたペットボトルが散乱することなどによるもので、排出者のマナーの悪さと管理体制の不備により散乱するものです。分析の結果、「生活が苦しくて有料指定ごみ袋を買えずにごみを川に捨ててしまったり、自治体が決めたごみの回収時間と生活サイクルが合わずに収集場所に放置したごみ袋をカラスが突いて散乱させてしまったりするなどの原因が推測された」という、社会問題も指摘されています。

  図-9にプラスチックが陸上からどのように海に動いていくかのイラストを示します29)。いろいろな段階で川、海に流れつき、その途上で波や流れの力、紫外線の照射を受け次第に細かく砕かれていきます。

図-9 プラスチックの動き(2016年データ)29)

 

  図-10には、環境省がまとめた世界の海洋プラスチック排出の分布を示します。中国をはじめ東アジアが突出していますが、中国はプラごみの輸入に大きな原因があるとして2017年末プラごみの輸入を禁止しました。この事情は前回の<廃プラの海外輸出>でも述べました。

図-10 海洋プラスチックの排出国(2010年データ)30)

 

<マイクロプラスチック>

  川や海に流出したプラスチックは、劣化して次第に小さく切断されていきます。直径5mm以下の微細プラスチック*1)はマイクロプラスチックと呼ばれ、「一次マイクロプラスチック」と「二次マイクロプラスチック」の2種類に分類されています25)

 

1)一次マイクロプラスチック:プラスチック製品を成型・加工する際に使う中間原料で 2-6 mm程度の粒状体を「樹脂ペレット」と呼びます。プラスチック製品の製造や輸送中にこぼれたものが、風に飛ばされ雨に流されて海にたどり着きます。また数μm~数百μmの大きさのプラスチック素材の「マイクロビーズ」は洗顔剤・化粧品、歯磨き粉のスクラブ剤*2)として使われています。マイクロビーズは主に家庭の排水溝などから下水処理場を通り、海へと流出します。マイクロビーズを食い止められる下水処理施設をもった国はごく僅かで,一度流出すると回収は困難とされています31)。2)二次マイクロプラスチック:街に捨てられたビニール袋やペットボトル、タバコのフィルターといったプラスチック製品が側溝などから川を伝って海へ流出し、紫外線による劣化や波の作用などにより破砕されて、マイクロサイズになったものを指します。海上で捨てられたプラスチック製の釣り糸や漁網・ロープなども劣化して微細化すると、繊維状のプラスチックとなりマイクロプラスチックファイバーと呼ばれます。これも二次マイクロプラスチックです31)。図-11は気象庁が日本から1000km離れた太平洋上から回収したマイクロプラスチックの写真です32)

 

*1)微細プラスチック:微細プラスチックを大きさで定義すると、マイクロプラスチック(100nm~5mm)、ナノプラスチック(100nm以下)に細分されます33)。nm(ナノメートル)は1mの10倍、1μmの1/1000の大きさです。ちなみに、インフルエンザウイルスは120nm、大腸菌は2μm=2000nmですからナノプラスチックがいかに微小であるかわかります34)

*2)スクラブ剤:肌の汚れや古い角質を除去する目的で、洗顔料やボディウォッシュ、練り歯磨き等の化粧品に添加されている粉状物質で、以前はセルロースやコーンスターチなどの天然素材が使われていました。近年はポリエチレンやポリプロピレンなどのプラスチック製マイクロビーズに置き換わっているようです32)

図-11 マイクロプラスチックの例(画像:高田秀重教授)35)

 

<ごみ以外の汚染源>

  ごみ以外の汚染源としては、風に飛ばされたプラスチック製の屋根、農業用のフィルムやシートなどがあります。マイクロプラスチックとしては、我々が普段気づいていない、タイヤの摩耗や人工芝の摩耗、フリースなどの合繊衣料の洗濯なども挙げられています*1), 36), 37)。洪水を防止する土嚢が劣化して流出しているものもあるようです29)

  図-12に民間団体が調べたマイクロプラスチックの発生源の割合を示します*2), 38)。人工芝が全体の23%を占めています。図-13は人工芝の破片の写真です39)。図-12の発生源で2番目に多い「コーテイング肥料」とは、水田で使う肥料が徐々に溶けるよう肥料の表面をポリエチレンでコーテイングしたものです40), 41)

  その他、プラスチック製の漁具も問題になっています。釣り糸、漁網、ロープ、ブイなど、世界中に流出する漁具の量は年間64万tと推定されています。笹川平和財団の豊島氏にしたがうと、環境省(2018)調査によれば、海岸で収集されたごみのうち漁具が重量比で59.3%、容積比で52.6%、個数比で37.8%と大半を占めていること、2015年に行われた別の調査の結果から、太平洋ごみベルト*3)に集積している79,000トンのプラスチックごみのうち、漁網が46%以上を占めると推測されているそうです。漁具の流出への対応策として、廃棄された漁網を回収してリサイクルする取組、生分解性プラスチック製の漁具の開発などについても述べられています42)

*1)アクリル、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維でできた衣服を洗濯すると、何十万ものマイクロプラスチック繊維が引きはがされるそうです。最近の研究によると、合成繊維の衣服を着ているだけで、洗濯するより3倍も多くのマイクロファイバーが放出されるそうです37)

*2)環境ベンチャーのピリカ(東京)が2020年-21年の1年間、全国の河川・港湾・湖120か所で水面付近の水を採取したところ、112か所でマイクロプラスチック見つかり、そのなかで図-12に示すような人工芝の破片が全体量の23%を占めたと発表しました38),39)

*3)太平洋ごみベルト:黒潮や北太平洋還流で作られる時計回りのごみの渦(Pacific trash vortex)のことで、北太平洋の中央部(アメリカ大陸とハワイ諸島の間:西経135度~155度、北緯35度~42度)に海洋プラスチックが集中している海域を指しています43)

図-12 マイクロプラスチックの発生源(ピリカ調査)38)

図-13 船橋市の海老川で見つかった人工芝の破片(ピリカ提供)39)

<プラスチックが細断される期間>

  図-14に海洋プラスチックが分断されて細かくなる年数を示します。一度流出したプラスチックごみが細かく分解するには数十年~数百年間以上かかり、自然界に残り続けると考えられています36)

図-14 海洋ごみが分解されて細かくなる年数36)(アルミ缶以外はプラスチック製です)

 

<マイクロプラスチックの生態環境・生物・人体への取り込み>

  英国のハル大学が世界各地の貝類や甲殻類、魚類に取り込まれ体内に残留したマイクロプラスチックの量を調べた結果、中国のサルボウガイでは1gあたり10.5個、東京湾のカタクチイワシから1匹あたり2.3個見つかったということです44)

  FAO*4)がこれら水産物から人間が摂取するマイクロプラスチックの量を世界レベルで推定したところ、摂取量は人間1人年間5万4千個、最大値としては香港の29万9千個、日本で13万個という数字が公表されました45)。疑いたくなるほどの大きな個数です。

  ウイーンの胃腸病学会では、ヨーロッパ人と日本人8人の被験者のふん便サンプルを調べた結果、排せつ物10グラム当たり平均20個のプラスチック微粒子が検出されました。粒子の大きさは50~500μmで、1週間で食した海産物、食品包装材、ほこり、ペットボトルなどを経由して体内に取り込まれた可能性があるそうです46)

  イタリアの研究グループが、2020年、妊娠中の女性6名から胎盤の組織サンプルを採取して調べた結果、4名から計12個のマイクロプラスチックが発見されたと発表しました。検出されたマイクロプラスチックは、5〜10μmとかなり微小で胎児への影響が懸念されています47)

  福岡工大の長渕教授は、福岡市の大気1m3に大きさ数十μmのマイクロプラスチックが60個も検出されたこと、九州山地の樹氷1L中に数十万個も見つかったことなどを伝えています48)

  マイクロビーズのような微細なプラスチック(ポリスチレン製ビーズ)を動物プランクトンが誤飲した例として図-15を示します49)。可哀そうなプランクトン。

図-15動物プランクトンが誤飲したマイクロプラスチック

(緑色に蛍光発光するポリスチレンビーズ;1.7~30.6μm)49)

 

  また、信州大学の調査によると、諏訪湖の湖底に2018年頃からたばこのフィルターの繊維が確認され、フィルター繊維の中に生息するミミズやセンチュウが検出されるようになったと報告されています。水質浄化とともに一旦は減少傾向にあったミミズやセンチュウは2020年には2~3倍に増加しており、これらを捕食するユスリカの幼虫も増加中とのことです50)。海洋プラスチックは、私たちに身近な淡水湖にも及んでいます。

 

  海洋プラスチックの被害者は海洋生物だけではありません。北大と東京農工大の共同研究で、ベーリング海で漁業用の網に引っ掛かって死んだ海鳥の一種ハシボソミズナギドリ12羽を解剖したところ、胃の下の砂嚢に1羽当たり0.1〜0.6gのプラスチックが検出されたことが報告されています51)。この鳥は体重が500gですから、50kgの体重の人間なら10〜60gのプラスチックが胃袋に入っていたことになり、これはかなり苦しそうです。

*4)FAO:国連食糧農業機関 Food and Agriculture Organization of the United Nations

 

<マイクロプラスチックの有害性>

  マイクロプラスチックの有害性については様々な視点から知見が寄せられていますが、現時点では「危惧」に端を発する実証研究の段階のようです。マイクロプラスチックは、生物に餌と間違えて取り込まれ、消化管を詰まらせて生物を弱体化または死に至らせることや、プラスチック自体に有害物質があって、それにより生物が衰弱したり、あるいは食物連鎖により有害物質が高次の生物、魚介類や哺乳動物、鳥類に蓄積することが危惧されています。有害性は次の3点に分けられます。

1)物理的な有害性:実例としてマイクロプラスチックがサンゴに取り込まれ、サンゴと共生関係にある褐虫藻が減り、共生関係が崩れサンゴが弱まることが報告されています25)

2)化学的な有害性/表面の吸着:プラスチックは石油からつくられているため疎水性が高い(水と油の関係)上に、マイクロプラスチックは表面に凹凸が多く比面積が大きいため、表面に疎水性の高い化学物質を吸着しやすい特徴があります。そのためマイクロプラスチックは,化石燃料関連の汚染物質(多環式芳香族炭化水素PAHs),DDTのような有機塩素系殺虫剤,ポリ塩化ビフェニル(PCBs)などを含めた残留性有機汚染物質(POPs)、さらにはカドミウム,亜鉛,ニッケル,鉛といった重金属も周りの海水から吸着するそうです52)。内分泌かく乱作用,発がん性,突然変異,免疫毒性で知られるPOPsは陸上では厳しく制限されていますが、いったん海に拡散すると管理不能になり、しかしそれがいつしかマイクロプラスチックに吸着され、高濃度となって生物に取り込まれる可能性が指摘されています32), 52)

3)化学的な有害性/添加剤:プラスチックにはその製造過程で、劣化を抑える「安定剤」、柔軟性を与え加工しやすくする「可塑剤」など様々な「添加剤」が使用されています。一部の添加剤は、生物に対して内分泌撹乱物質(環境ホルモン:例えばビスフェノールA*1))として作用したり、発がん性があると考えられています53)。ポリマーとしてのプラスチックを人間が摂取しても添加剤が直接体内に取り込まれることは少ないと考えられますが、海洋でマイクロプラスチックがさらに分解される過程で分子量が小さくなり、添加剤が海水中に溶解し海水を汚染する可能性が指摘されています54)。また、水生生物がマイクロプラスチックを餌として取り込み、添加剤が食物連鎖を通して蓄積する可能性がより大きい問題です。先ほど述べた、胎盤で見つかったマイクロプラスチックが添加剤を溶出させ、胎児に悪影響を及ぼさないか気掛かりです。

  図-16はマクロプラスチックがいかに生態系内で化学物質を運ぶかを示します19)32)。東京農工大高田教授の説明によれば、生物の消化液には少なからず油分が含まれており、疎水性を持つ化学物質が溶け出してしまうそうです。

*1)ビスフェノールA(BPA): 前出のフランスのゴンタール氏によれば、ヨーロッパでは1990年代から2000年代にプラスチック包装材や子供の玩具における健康危機が問題となり、プラスチック容器中の食品のBPAによる汚染が明らかにされました24.2)。しかし、プラスチック添加剤としてBPAを使用することが規制されるようになったのは2015年からです。現在BPAの使用は世界中で規制されていますが、規制以前のBPAが含まれたプラスチックが地球上に拡散しています。

図-16 海洋生態系内でのマクロプラスチックによる化学物質の伝搬32)

 

<生分解性プラスチック>

  最近、微生物に食べられることで最終的に水と二酸化炭素に分解されるので環境に優しいとされる生分解性プラスチックが注目を浴びています。しかし、多くの生分解性プラスチックは土壌環境の微生物により分解されることを想定して開発されており、農業用フィルムや資材には有効ですが、海洋環境での分解は非常に時間がかかるようです55)。海洋研究開発機構(JAMSTEC)が水深5000mの深海で実験したところ、積極的な分解は起きなかったそうです53)。プラスチックの材質と、プラスチックが存在する環境での微生物の種類と生息密度によって、生分解に要する時間が大きな幅を持つわけですから、たとえ生分解する材料でも、数十年のオーダーで時間がかかる場合、海洋プラスチックの問題はすぐには解決しないことになります56)。現在、多くの研究機関で海洋生分解性プラスチックの開発が進められているようですが、生分解性の認証には、安全性などの厳しい基準をクリアーすることが求められます53)。海洋を傷めない画期的な商品が出るのは少し先のようです。

  1960年頃、プラスチックが大量に社会に出回るようになりましたが、それから10年程たって、私たちは海岸に漂着する「ごみ」にペットボトルやポリ袋などのプラスチック製品が多いことに気付きました。そして、それらがいつの間にかマイクロプラスチックに分解されていること、さらにマイクロプラスチックが生態系を痛めていることに気が付いたのはつい最近のことです。その間も、これからも、川、湖、海の生物が危険に晒されています。次回、その(4)では、海洋プラスチック問題に対する取り組みについて述べます。

 

<参考文献>

19)小野恭子ブログ(2019): 日本のプラスチックごみの行方を知って、冷静な議論を / 小野恭子 / リスク評価手法の開発 | SYNODOS -シノドス-  2019.11.1224)ナタリー・ゴンタール, 臼井美子監訳(2021):プラスチックと歩む その誕生から持続可能な世界を目指すまで, 2021.3.12,  原書房, 227p.

24.1) p.136-139,   24.2) p.44-49

25)日本財団ジャーナル(2020): 【増え続ける海洋ごみ】マイクロプラスチックが人体に与える影響は?東京大学教授に問う(特集第3回) | 日本財団 (nippon-foundation.or.jp) 2020.6.5

26) World Economic Forum, 2016, The New Plastics Economy: Rethinking the future of plastics | World Economic Forum (weforum.org)

27) プラなし生活ホームページ(2017): 有害な化学物質を高濃度に吸着するマイクロプラスチック | プラなし生活 (lessplasticlife.com) 2017.10.08,

28) プラなし生活ホームページ(2020):  海洋マイクロプラスチックとは?その発生源は? | プラなし生活 (lessplasticlife.com) 2020.4.22

29)日本財団ジャーナル(2020):【増え続ける海洋ごみ】海ごみの7〜8割は街由来。その流出原因を探る調査から分かったモラルでは解決できない社会課題(特集第5回) | 日本財団 (nippon-foundation.or.jp) 2020.07.20

30)環境省ホームページ(2018): 資料2 プラスチックを取り巻く国内外の状況 (env.go.jp) 平成30年8月

31)プラなし生活ホームページ(2020): 海洋マイクロプラスチックとは?その発生源は? | プラなし生活 (lessplasticlife.com) 2020/04/22

32)兼廣春之(2016):洗顔料や歯磨きに含まれるマイクロプラスチック問題, 海ごみシンポジウム, H28.1.23-24 08_HaruyukiKANEHIRO.pdf (env.go.jp)

33)マイクロプラスチック、ナノプラスチックの問題点と対策 | ナノ粒子応用研究会 (nanoparticle.jp)

34)マイクロプラスチックより小さいナノプラスチックの影響をホタテで調べた研究 | 究極のヘルシーライフ (ultimatelyhealthylife.com)

35)世界中で50兆個! 海面に漂う“マイクロプラスチック”が地球に及ぼす影響とは | EMIRA (emira-t.jp)

36)WWFホームページ(2021):今、世界で起きている「海洋プラスチック」の問題, 2018/10/26 https://www.wwf.or.jp/activities/basicinfo/3776.html

37)ギズモードジャパンホームページ(2020): ポリエステルの服は、着ているだけで大量のマイクロプラスチックを放出している… | ギズモード・ジャパン (gizmodo.jp) 2020.03.29

38)信濃毎日新聞記事2021.5.3

39)信濃毎日新聞記事2021.4.5

40)農水省ホームページ(2018):農業生産における プラスチック問題への対応,  農林水産省生産局, 平成30年11月27日 web-農業資材ぷら-農水省pura_kaigi-45.pdf

41)水田で使われたポリエチレン製の肥料カプセルが大量に海に流出している現実 | お知らせ | NPO法人 アーキペラゴ (archipelago.or.jp)

42)豊島淳子(2021):放棄・投棄された漁具による海洋汚染について, 笹川平和財団海洋政策研究所, OPRI Perspectives No.20[2021] web-海洋プラ10-漁具-笹川prsp_020_2021_豊島.pdf

43)Wikipedia:太平洋ごみベルト – Wikipedia

44)信濃毎日新聞記事2021.4.4

45)日経記事2021.4.5

46)人体からマイクロプラスチック、食物連鎖に侵入 研究 写真1枚 国際ニュース:AFPBB News 2018年10月24日

47)ナゾロジーホームページ(2020): 妊娠中の胎盤に「マイクロプラスチック」を初検出! 胎児へのダメージは?(イタリア) – ナゾロジー (nazology.net) 2020.12.25 FRIDAY

48)「大気にも広がるマイクロプラスチック」(視点・論点) | 視点・論点 | 解説アーカイブス | NHK 解説委員室 2020年01月22日 (水) プラなし生活ホームページ(2021): 動物プランクトンはエイジングのきいたプラスチックがお好き? | プラなし生活 (lessplasticlife.com) 2021/01/24

49)Matthew Cole et al., “Microplastic Ingestion by Zooplankton,” Environ. Sci. Technol., 2013, 47 (12), pp 6646–6655, DOI: 10.1021/es400663f

50)東洋経済オンラインホームページ(2019): 海に漂う「プラスチックごみ」の深刻すぎる影響 | 政策 | 東洋経済オンライン | 経済ニュースの新基準 (toyokeizai.net) 2019/09/22

51)プラなし生活ホームページ(2017): 有害な化学物質を高濃度に吸着するマイクロプラスチック | プラなし生活 (lessplasticlife.com)  2017.10.08

52)Satisfactoryホームページ(2018): プラスチックの成分と人体への影響 | トピックス一覧 | 廃棄物処理のことならサティスファクトリー (sfinter.com) 2018.10.03

53)プラなし生活ホームページ(2019): 海水中でプラスチックから溶出する化学物質が危ない | プラなし生活 (lessplasticlife.com) 2019.6.14

54)Vogue Japanホームページ(2020): 生分解性プラスチックなら海に流れても大丈夫?【環境問題のギモンを解消!】 | Vogue Japan 2020年11月13日

55)金田 武司(2019):海洋プラスチック問題の現状と課題, JMC Journal, 2019.May jmcj_1905_marine_plastic.pdf (ueri.co.jp)

56) プラなし生活ホームページ(2021): 「生分解性プラスチック」が地球に優しいウソホント, 2021/01/27, https://lessplasticlife.com/marineplastic/driver/biodegradable_plastic/

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