客觀日本

國環研、產綜研、愛媛大學聯合調查日本各地輪胎源微塑膠的污染情況:經河流匯入海洋與湖泊

2025年10月06日 能源環境

日本國立環境研究所(國環研)資源循環領域的田中厚資研究員、國立研究開發法人產業技術綜合研究所(產綜研)地質資訊研究部門的天野敦子團隊長、愛媛大學尖端研究院沿岸環境科學研究中心的仲山慶講師等人的研究團隊於8月22日發佈研究成果稱,查明瞭日本各地輪胎來源微塑膠(MPs)的污染情況。研究團隊對北海道至沖繩的11個都道府縣、36個地點的沿岸海域及湖泊沉積物中的微塑膠濃度展開調查,並從中32個地點檢測出了微塑膠。研究還發現,這些微塑膠顆粒經河流匯入海洋與湖泊,隨陸域流出的泥沙及有機物質一同沉澱,最終蓄積在沉積物中。此項成果有望作為制定污染對策的基礎依據。相關研究成果已發表在《Water Research》的7月24日刊上。

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圖1.(A)沉積物中輪胎來源MPs分析結果(紅點表示中位數);(B)輪胎來源MPs在環境中的蓄積模式圖。(供圖:國立環境研究所田中厚資研究員)

微塑膠的來源包括化學纖維、人造草坪等,其中,由汽車輪胎磨耗產生的輪胎來源MPs被認為在微塑膠生成總量中佔很大比例。據估算,日本每年MPs流出量約為1.1萬至2.4萬噸,其中輪胎來源顆粒佔比達24~85%。然而,此前關於實際污染狀況的研究數據有限,其在環境中的行為規律也未明確。

為此,研究團隊本次對11個都道府縣36個地點沉積物中的輪胎來源MPs進行了定量分析,調查其在環境中的蓄積狀況。研究團隊分別在北海道、岩手縣、山形縣、東京都、廣島縣、高知縣、福岡縣、宮城縣、山口縣、沖繩縣的沿岸地區以及長野縣的諏訪湖(淡水湖)採集了水底沉積物樣本(砂和泥),調查了輪胎來源MPs的實際污染情況。

分析過程中,研究團隊使用熱解氣相層析圖質譜聯用儀,對輪胎的代表性組成成分——天然橡膠與合成橡膠進行了定量檢測,進而推算出輪胎與路面摩擦產生的微塑膠顆粒重量。

結果顯示,36個調查地點中檢測出了32個地點檢測出輪胎來源MPs,平均濃度為每克乾重182微克。此外,30個地點的微塑膠濃度超過了被認為對生物無毒性的閾值濃度(預測無影響濃度),表明存在損害生態系統健康與生物多樣性的風險。

在泥沙(粒徑63微米以上顆粒)沉積物顯著的水域,輪胎來源MPs濃度與含泥率、總有機碳、陸源有機碳呈正相關。這表明,道路上產生並流入河流等水域的輪胎來源MPs,會與泥沙和有機物質一同隨水流遷移,最終分佈在沿岸海域等的沉積物中。

另一方面,在水流湍急、泥沙沉積物較少的水域,輪胎來源MPs的蓄積量有限,研究認為,這類區域的MPs可能通過擴散作用形成大範圍污染。

據悉,產業技術綜合研究所等機構通過地質調查,已積累了大量關於日本各地泥沙和有機物質沉積物狀況的研究數據,利用這些數據,有望闡明包括輪胎來源MPs的間距分佈及蓄積狀況等的污染全貌。

未來將結合實測與模型開展雙重評估

田中研究員表示:「本研究明確了水環境中的污染狀況,在今後的研究中,我們計畫結合實測與模型,對輪胎來源MPs從道路產生到流入環境的全過程進行綜合評估。此外,考慮到對生物的毒性等,後續有必要進一步調查輪胎所含添加劑等化學物質的影響。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Water Research
論文:Distribution and accumulation patterns of tire-derived particles in coastal and lake sediments
DOI:10.1016/j.watres.2025.124278