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Behavior and toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons formed at large forest fire site

Research Project

Project/Area Number 21K12276
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Sazawa Kazuto  富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (80727016)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords泥炭火災 / 森林火災 / 多環芳香族炭化水素 / 土壌有機成分 / 土壌有機物質
Outline of Research at the Start

大規模森林火災発生時に土壌有機層で生成される多環芳香族炭化水素(PAHs)とPAHs誘導体は強い毒性を有していることから、その起源、生成条件、および、生態リスクを明らかにすることは重要な課題である。本研究では土質が異なる国内外の土壌を、実験室内において様々な条件下で加熱・恒温培養することで、森林火災時に土壌有機層内で生成されるPAHs、PAHs誘導体はどのように生成・挙動するのかを評価する。

Outline of Final Research Achievements

This study evaluated the effect of different heating conditions on the formation and elution of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Indonesian peat soils.
The concentration ratio of light PAHs and heavy PAHs (H/L) were evaluated. The samples heated under nitrogen gas showed H/L values above 0.1 at 300 to 400℃. The H/L values of peat collected at the fire sites were above 0.1. This indicates that the peat at the fire site was affected by smoldering fire. The concentration of PAHs in the heating residue before and after extraction indicated that 60-90% of PAHs remained in the water-extracted samples. On the other hand, alkali extraction revealed that more than 80% of PAHs were leached from the samples. The finding of this study revealed that smoldering fire during peat fires tend to produce highly toxic PAHs, and that PAHs in burned peats at subsurface layer can interact with high molecular weight organic compounds such as humic acid and persist for long periods of time.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで我々はインドネシアの泥炭湿地を対象に、火災跡地に生成するPAHsの分析を行ってきた。その研究において、表層だけでなく下層においてもPAHsが生成していることや、火災から10年以上経過した土壌でも高いPAHsが残留していることが分かっている。本研究と過去に分析した火災跡地の結果から、下層におけるPAHsの生成は地中火が関与していることが明らかとなった。また、嫌気的雰囲気下において高温で加熱された泥炭中に生成するPAHsの溶脱性は低く、長期的に残留することが分かった。本研究で得られた成果は、泥炭火災跡地におけるPAHsの生成とその環境リスクについての重要な知見であるといえる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] 土壌環境に森林火災が及ぼす影響を評価するための分析化学的研究と新規手法の開発2023

    • Author(s)
      佐澤和人
    • Organizer
      第40回分析化学中部夏期セミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 加熱により熱帯泥炭中に生成する多環芳香族炭化水素の溶脱性評価2023

    • Author(s)
      阿部隼也,原聖樹,廣多啓輔,倉光英樹,佐澤和人
    • Organizer
      第40回分析化学中部夏期セミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱帯泥炭の加熱により発生する多環芳香族炭化水素の定量とリスク評価2023

    • Author(s)
      阿部隼也,原聖樹,廣多啓輔,倉光英樹,佐澤和人
    • Organizer
      日本分析化学会第83回分析化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 加熱雰囲気と温度の違いが熱帯泥炭中に生成・残留 する多環芳香族炭化水素の濃度と組成に及ぼす影響評価2022

    • Author(s)
      阿部隼也,佐澤和人,原聖樹,廣多啓輔,藏崎正明,斎藤健,倉光英樹
    • Organizer
      第82回分析化学討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 熱分解GC/MSを用いた3D van Krevelen diagramによる土壌有機成分の化学的組成評価2022

    • Author(s)
      阿部隼也,倉光英樹,高麗大地,佐澤和人
    • Organizer
      第39回分析化学中部夏期セミナー
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 熱帯泥炭土壌の加熱により生じる水溶性有機成分の化学的特性と酸化能および 生態毒性評価2022

    • Author(s)
      大木俊平,佐澤和人,原聖樹,藏崎正明,斎藤健,倉光英樹
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 熱帯泥炭土壌の加熱により生じる水溶性有機成分の化学的特性の変化と毒性評価2022

    • Author(s)
      大木俊平,佐澤和人,藏崎正明,倉光英樹
    • Organizer
      第56回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] インドネシア共和国中部カリマンタン州における油ヤシ栽培が熱帯泥炭土の化学的特性に与える影響評価2022

    • Author(s)
      佐澤和人,日備野正伸,原 聖樹,廣多啓輔,Yustiawati Yustiawati,倉光英樹
    • Organizer
      第56回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光消光法による多環芳香族炭化水素誘導体の腐植物質への分配と溶解度変化の評価2021

    • Author(s)
      息野 彩, 佐澤和人, 倉光英樹
    • Organizer
      2021年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 好気的および嫌気的条件下の加熱により熱帯泥炭中に生成する多環芳香族炭化水素の濃度・組成に関する研究2021

    • Author(s)
      阿部隼也, 倉光 英樹, 佐澤和人
    • Organizer
      2021年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 熱帯泥炭土壌を起源とする森林火災煙に含まれる多環芳香族炭化水素の濃度および組成に加熱雰囲気が与える影響評価2021

    • Author(s)
      原聖樹, 廣多啓輔, 佐澤和人, 倉光英樹
    • Organizer
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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