無人航空機を用いて大気中のマイクロプラスチックを測定する手法を開発(Researchers Develop Method to Measure Microplastics in the Air Using an Uncrewed Aerial System)

2026-11-06 ブルックヘブン国立研究所(BNL)

米国のコロラド大学ボルダー校、ロードアイランド大学、ブルックヘブン国立研究所などの研究チームは、無人航空システム(UAS)を利用して大気中のマイクロプラスチックを採取・測定する新手法を開発した。従来の大気中微粒子の採取は、地上や建物の屋上、船舶などに設置した装置が中心で、高度別の分布や遠隔地への輸送を調べることが困難だった。研究チームは、エアロゾル測定に使われる環境サイクロンサンプラーを小型無人航空機に搭載し、粒径1~10マイクロメートルの粒子を採取できるシステムを構築した。2024年秋、コロラド州の高速道路周辺や住宅地、埋立地付近で実証飛行を行い、高度100メートルの大気中にもマイクロプラスチックが存在することを確認した。飛行時間約25分という制約の中で十分な空気量を採取できることも実証した。本技術は、海洋上空や北極圏など、従来の観測が難しい地域におけるマイクロプラスチックの長距離輸送や発生源の解明に役立つと期待される。

無人航空機を用いて大気中のマイクロプラスチックを測定する手法を開発(Researchers Develop Method to Measure Microplastics in the Air Using an Uncrewed Aerial System)
Microplastics sampling instrument mounted on the UAS.

<関連情報>

無人航空機システムによる大気中のマイクロプラスチックの組成と発生状況の測定 Measuring atmospheric microplastic composition and occurrence from an uncrewed aerial system

Radiance Calmer, Alessandra D’Angelo, Michael Rhodes, Dale Lawrence & Gijs de Boer
Scientific Reports  Published:06 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-026-74287-9  Early provide

Abstract

Airborne microplastic (MP) particles are transported through the atmosphere, yet direct measurements at altitude remain scarce. We developed a novel uncrewed aerial system (UAS)-based method for in situ MP sampling within and above the atmospheric boundary layer. In this proof-of-concept study, we deployed the UAS at 80–100 m above ground level (a.g.l.) in Colorado, USA, during fall 2024, collecting particles larger than 1 µm at two sites with high anthropogenic activity using an environmental cyclone sampler. Airborne particles were isolated, counted by optical microscopy, and identified by Raman microscopy with automated spectral analysis (OpenSpecy). Spectroscopically confirmed MPs were detected at 100 m a.g.l. and represented a mean of 13.8 ± 1.8% of the blank-corrected, morphologically selected airborne-particle counts for particles in the 3–10 µm size range. Hetero-aggregates dominated the samples, consistent with traffic-related material. This proof of concept demonstrates the feasibility of UAS-based atmospheric MP sampling and establishes a framework adaptable for ocean-surface, high-altitude, and remote environment monitoring.

1902環境測定
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