沿岸堆積物に添加されたマイクロプラスチックからのアンチモンの動員

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Environ. Pollut..2020 Sep;264:114696. S0269-7491(19)37175-1. doi: 10.1016/j.envpol.2020.114696.Epub 2020-05-01.

沿岸堆積物に添加されたマイクロプラスチックからのアンチモンの動員

Mobilisation of antimony from microplastics added to coastal sediment.

Elanor James
Andrew Turner

PMID: 32388305 DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114696.

抄録

アンチモン(Sb)は、プラスチック中に顔料や反応残渣として、また難燃剤との相乗効果でSbを濃縮した電子材料の使用やリサイクルによって広く発生している。本研究では、きれいな河口域の堆積物が、Sb濃度の範囲（256-47,600μg）を含む異なる種類のプラスチック（ゴムを含む）の事前に特性化されたサンプルから調製された異なるマイクロプラスチックによって汚染されている。沿岸堆積物を餌とする無脊椎動物の消化条件を模したタンパク質（ウシ血清アルブミン、BSA）と界面活性剤（タウロコール酸、TA）の海水溶液中で、100:1の質量比の堆積物とプラスチックの混合物を6時間抽出した。Sb動員のほとんどの時間コースは2次拡散方程式で定義でき、速度定数は44.6から0.0216(μg g)minまでの範囲であった。Sbの総含有量に対する各時間経過における抽出可能な最大濃度として定義されるバイオアクセス性は、すべての溶液にさらされたシナジストとしてSbを含浸させたポリカーボネートの0.01%未満から、BSAとTAの溶液にさらされたSbベースの着色顔料を含むアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、およびBSA溶液にさらされたリサイクル工業用ポリエチレンの1%を超えるまでの範囲であった。Sbが生体内に蓄積したり毒性を引き起こす可能性は不明であるが、堆積物供給者の群集が生物学的撹乱と消化を通じてマイクロプラスチックで汚染された堆積物中に大量のSbを動員する可能性があると予測される。

Antimony (Sb) widely occurs in plastics as a pigment and reaction residue and through the use and recycling of electronic material enriched in Sb as a flame retardant synergist. In this study, clean estuarine sediment has been contaminated by different microplastics prepared from pre-characterised samples of different types of plastic (including a rubber) containing a range of Sb concentrations (256-47,600 μg g). Sediment-plastic mixtures in a mass ratio of 100:1 were subject to 6-h extractions in seawater and in seawater solutions of a protein (bovine serum albumin; BSA) and a surfactant (taurocholic acid; TA) that mimic the digestive conditions of coastal deposit-feeding invertebrates. Most time-courses for Sb mobilisation could be defined by a second-order diffusion equation, with rate constants ranging from 44.6 to 0.0216 (μg g) min. Bioaccessibilities, defined as maximum extractable concentrations throughout each time course relative to total Sb content, ranged from <0.01% for a polycarbonate impregnated with Sb as a synergist exposed to all solutions, to >1% for acrylonitrile butadiene styrene containing a Sb-based colour pigment exposed to solutions of BSA and TA and recycled industrial polyethylene exposed to BSA solution. The potential for Sb to bioaccumulate or elicit a toxic effect is unknown but it is predicted that communities of deposit-feeders could mobilise significant quantities of Sb in sediment contaminated by microplastics through bioturbation and digestion.