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Per- and poly-fluoroalkyl substances in agricultural environment of Asia

Research Project

Project/Area Number 21H04949
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

山下 信義  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 上級主任研究員 (40358255)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷保 佐知  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (00443200)
登尾 浩助  明治大学, 農学部, 専任教授 (60311544)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥41,210,000 (Direct Cost: ¥31,700,000、Indirect Cost: ¥9,510,000)
Fiscal Year 2024: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
KeywordsPFAS / アジア / 農業 / 化学汚染 / ペルフルオロオクタンスルホン酸 / 残留性有機汚染物質 / PFOS / 農産物 / 農業環境汚染 / 国際比較 / 環境修復技術 / ペルフルオロアルキル化合物 / 農業環境
Outline of Research at the Start

POPs条約規制対象有害物質のペルフルオロアルキル化合物(PFAS)等の農産物耕作環境での挙動解析と吸収量低減のための耕作条件を明らかにする。特に我が国と異なる気候域のインド・中国・韓国との国際比較も行い、どのような耕作環境・文化的要因がPFASの農産物吸収現象を支配しているのかを明らかにする。これにより欧米では見過ごされてきた、コメなど、アジア特有の農産物経由人暴露リスク評価を行う。

Outline of Annual Research Achievements

カドミウム・水銀等の農産物への吸収抑制技術は開発されているが、残留性有機汚染物質(POPs: Persistent Organic Pollutants)についての知見は大きく不足
している。特に最近確認されたPOPs条約規制対象有害物質のペルフルオロアルキル化合物(PFAS)がイネ・白米へ吸収される現象は、アジア農産物におけるPFAS暴
露リスク評価の緊急性を明らかにした。本研究では「イネ・白米へのPFAS吸収現象と稲わらリサイクルによるPFAS汚染の長期化」の追試を目的として、ライシメーターと実際の圃場の両方でイネの生長過程・収穫プロセス(籾・脱穀・精米)ごとにPFASの吸収現象の詳細解析を行い、論文発表した。2019年に確立した最新の国際標準分析法ISO21675を用いて信頼性
の高い測定値を拡充した。水・土壌・植物体中の39種類のPFAS一斉分析技術はISO21675として確立済みであり、新たに大気中粒子・ガスのPFAS一斉分析を可能にするOrbitrap高分解能質量分析計を用いた新技術を開発、論文発表した。さらに世界初の大気中PFASのマスバランス解析技術をインパクトファクター10.8の高引用係数論文として国際誌に発表することができた。
また土壌ダスト中PFASのインド全国調査の結果も論文発表した。さらに、スウェーデン農業科学大学(SLU)より派遣されたJSPSフェローと協力して行った、耕作土壌中のPFASの環境修復技術について、液状活性炭を用いた全く新しい環境修復技術を開発し、論文発表した。本年度は多数の成果の論文発表に成功しており、特にPFAS環境修復技術については社会的に即効性の高い研究成果として、今後の発展が期待できる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ対応により、国際共同実験のほとんどが中止となったため、一時的に研究が遅滞したが、ようやく留学生の交換が可能となり、現場実験が可能となった。

Strategy for Future Research Activity

本研究では「イネ・白米へのPFAS吸収現象と稲わらリサイクルによるPFAS汚染の長期化」の追試を目的として、ライシメーターと実際の圃場の両方でイネの生長過程・収穫プロセス(籾・脱穀・精米)ごとにPFASの吸収現象の詳細解析を行う。2019年に確立した最新の国際標準分析法ISO21675を用いて信頼性の高い測定値を拡充した。水・土壌・植物体中の39種類のPFAS一斉分析技術はISO21675として確立済みであり、新たに大気中粒子・ガスのPFAS一斉分析を可能にするOrbitrap高分解能質量分析計を用いた新技術を開発、論文発表した。さらに世界初の大気中PFASのマスバランス解析技術をインパクトファクター10.8の高引用係数論文として国際誌に発表することができた。
また土壌ダスト中PFASのインド全国調査の結果も論文発表した。さらに、スウェーデン農業科学大学(SLU)より派遣されたJSPSフェローと協力して行った、耕作土壌中のPFASの環境修復技術について、液状活性炭を用いた全く新しい環境修復技術を開発し、論文発表した。本年度は多数の成果の論文発表に成功しており、特にPFAS環境修復技術については社会的に即効性の高い研究成果として、今後の発展が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (12 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 3 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (2 results)

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    • Author(s)
      山下 信義、谷保 佐知、山﨑 絵理子、羽成 修康
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society of Soil Physics

      Volume: 156 Issue: 0 Pages: 41-48

    • DOI

      10.34467/jssoilphysics.156.0_41

    • ISSN
      0387-6012, 2435-2497
    • Year and Date
      2024-03-20
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  • [Journal Article] PFAS in agricultural environments2024

    • Author(s)
      殷 熙洙、山﨑 絵理子、谷保 佐知、山下 信義
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society of Soil Physics

      Volume: 156 Issue: 0 Pages: 49-57

    • DOI

      10.34467/jssoilphysics.156.0_49

    • ISSN
      0387-6012, 2435-2497
    • Year and Date
      2024-03-20
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  • [Journal Article] Evaluation of Stabilization Technique for PFAS in Andosol by Injecting Liquid Activated Charcoal Using ISO 216752024

    • Author(s)
      山﨑 絵理子, 谷保 佐知, 羽成 修康, 三木 芳恵, 金子 蒼平, 山下 信義
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 73 Issue: 1.2 Pages: 31-37

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.73.31

    • ISSN
      0525-1931
    • Year and Date
      2024-01-05
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ペルおよびポリフルオロアルキル化合物の測定技術の最新動向と将来展望2024

    • Author(s)
      谷保佐知、山下信義
    • Journal Title

      月刊技術士

      Volume: 1 Pages: 8-11

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  • [Journal Article] Nationwide distribution of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in road dust from India2023

    • Author(s)
      Yamazaki Eriko、Lalwani Dipa、Ruan Yuefei、Taniyasu Sachi、Hanari Nobuyasu、Kumar Nirmal J.I.、Lam Paul K.S.、Yamashita Nobuyoshi
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 892 Pages: 164538-164538

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2023.164538

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  • [Journal Article] Residue Distribution and Daily Exposure of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Indica and Japonica Rice2023

    • Author(s)
      Yamazaki Eriko、Eun Heesoo、Taniyasu Sachi、Sakamoto Toshihiro、Hanari Nobuyasu、Inui Hideyuki、Wu Rongben、Lin Huiju、Lam Paul K.S.、Falandysz Jerzy、Yamashita Nobuyoshi
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 57 Issue: 10 Pages: 4208-4218

    • DOI

      10.1021/acs.est.2c08767

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  • [Journal Article] Fluorine mass balance analysis and per- and polyfluoroalkyl substances in the atmosphere2022

    • Author(s)
      Lin Huiju、Taniyasu Sachi、Yamazaki Eriko、Wu Rongben、Lam Paul K.S.、Eun Heesoo、Yamashita Nobuyoshi
    • Journal Title

      Journal of Hazardous Materials

      Volume: 435 Pages: 129025-129025

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2022.129025

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  • [Journal Article] Evaluating the Distribution of Perfluoroalkyl Substances in Rice Paddy Lysimeter with an Andosol2022

    • Author(s)
      Heesoo Eun、Eriko Yamazaki、Yu Pan、Sachi Taniyasu、Kosuke Noborio、Nobuyoshi Yamashita
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      Int. J. Environ. Res. Public Health

      Volume: 19 (16) Pages: 10379-10379

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    • Author(s)
      Taniyasu Sachi、Yeung Leo W.Y.、Lin Huiju、Yamazaki Eriko、Eun Heesoo、Lam Paul K.S.、Yamashita Nobuyoshi
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 288 Pages: 132440-132440

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.132440

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  • [Journal Article] Per- and polyfluoroalkyl substances in the atmospheric total suspended particles in Karachi, Pakistan: Profiles, potential sources, and daily intake estimates2022

    • Author(s)
      Lin Huiju、Taniyasu Sachi、Yamashita Nobuyoshi、Khan Muhammad Kamran、Masood Saiyada Shadiah、Saied Sumayya、Khwaja Haider Abbas
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 288 Pages: 132432-132432

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.132432

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  • [Journal Article] Per- and polyfluorinated substances: An environmental update2022

    • Author(s)
      Falandysz Jerzy、Jim?nez Bego?a、Taniyasu Sachi
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 291 Pages: 132876-132876

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.132876

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  • [Journal Article] Per- and polyfluoroalkyl substances in surface water, gas and particle in open ocean and coastal environment2021

    • Author(s)
      Yamazaki Eriko、Taniyasu Sachi、Wang Xinhong、Yamashita Nobuyoshi
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 272 Pages: 129869-129869

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.129869

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  • [Journal Article] Simultaneous analysis of neutral and ionizable per- and polyfluoroalkyl substances in air2021

    • Author(s)
      Wu Rongben、Lin Huiju、Yamazaki Eriko、Taniyasu Sachi、Soerengaard Mattias、Ahrens Lutz、Lam Paul K.S.、Eun Heesoo、Yamashita Nobuyoshi
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 280 Pages: 130607-130607

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.130607

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    • URL

      https://unit.aist.go.jp/mcml/rg-org/pfasconsortium.html

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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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