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干潟環境中での多環芳香族炭化水素の高濃度濃縮及び高速分解機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22K12348
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

齋藤 敦子  東邦大学, 理学部, 教授 (50424718)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords環形動物糞 / 還元有機泥 / 多環芳香族炭化水素 / 濃度低下 / 砂泥質 / 安定同位体比 / 物質循環 / ペリレン / 環境汚染物質
Outline of Research at the Start

本研究では、干潟底質中に存在する還元有機泥及び、そこに棲息する環形動物糞中の多環芳香族炭化水素(PAHs)等難分解性有機汚染物質の起源と環境動態を調べることを目的として、干潟底質(還元有機泥、砂泥質)及び、糞中のPAHs等の定量分析と、安定同位体比分析を行う。また、これらの試料を干潟環境中で放置した場合の、有機汚染物質濃度の経時変化を測定し、干潟環境中でのPAHs等の濃縮・分解挙動と、それらにおける干潟環形動物の役割を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、本研究課題の2つ目の問いである「還元有機泥がイワムシ体内を通過することは、PAHsの高速濃度低下に必須であるか?」について重点的に研究を行った。先ず、イワムシが還元有機泥を選択的に取り込み、糞として排泄していることを確認するために、イワムシ糞、還元有機泥、砂泥質等、干潟環境試料を採取し、それらの窒素及び炭素の安定同位体比分析、粒度分析、PAHs分析、顕微鏡観察等を行った。その結果、イワムシ糞と還元有機泥でこれらの値がほぼ一致し、イワムシが還元有機泥を選択的に摂取し、糞として排泄することがほぼ確定した。次に、還元有機泥とイワムシ糞が同質であることが分かった為、両者について、採取直後及び2時間放置後の試料についてPAHs濃度の定量・比較を行った。イワムシ糞は干潟底質上に排泄された直後、還元有機泥は底質を掘り返した直後に、それぞれ試料を2つに分け、一方を即座にドライアイスで凍結させ、もう一方をプラスチックのタッパー上で2時間放置後に凍結させ、実験室に持ち帰った。これらの試料を解凍し、前処理後、ガスクロマトグラフ-質量分析計で3から5環の8種PAHsの分析を行った。イワムシ糞及び還元泥中のPAHs濃度は、2時間の放置によりイワムシ糞ではTotal PAHsで35~55 %の減少が見られたのに対し、還元泥では約8 %の減少に留まった。したがって、PAHs濃度の急速な低下には、還元有機泥がイワムシの体を通過することが、必須であることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題の2つ目の問いである「還元有機泥がイワムシ体内を通過することは、PAHsの高速濃度低下に必須であるか?」について、明らかにすることができた。これらの結果は、14th International Polychaeta Conference等で発表すると共に、Zoological Science誌に論文投稿しオープンアクセスとして掲載された。また、本結果は、10th International Conferences on Marine Pollution and Ecotoxicology等での学会発表を行い、論文執筆中である。

Strategy for Future Research Activity

最終年度であることから、これまでの研究で再現性の確認が必要と考えられる部分「植物の葉に付着したPAHs濃度の定量」について、繰り返しの実験を行い、これまでの結果をまとめた国際学会での発表と、論文発表に注力する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Anoxic Muds of the Yoro Tidal Flat2023

    • Author(s)
      大坂雄一郎、小野里磨優、西垣敦子
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 72 Issue: 4.5 Pages: 175-181

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.72.175

    • ISSN
      0525-1931
    • Year and Date
      2023-04-05
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sources of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fecal Pellets of a Marphysa Species (Annelida: Eunicidae) in the Yoro Tidal Flat, Japan2023

    • Author(s)
      Osaka Yuichiro、Abe Satoshi、Abe Hirokazu、Tanaka Masaatsu、Onozato Mayu、Okoshi Kenji、Nishigaki Atsuko
    • Journal Title

      Zoological Science

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 292-299

    • DOI

      10.2108/zs230020

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Changes in the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in fecal pellets of Marphysa sp. E and reduced mud in the Yoro tidal flat, Japan2024

    • Author(s)
      Yuichiro Osaka, Satoshi Abe, Mayu Onozato, Kenji Okoshi and Atsuko Nishigaki
    • Organizer
      10th International Conferences on Marine Pollution and Ecotoxicology
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Concentrations and Sources of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fecal Pellets of a Marphysa Species in the Yoro Tidal Flat, Japan2023

    • Author(s)
      Yuichiro Osaka, Satoshi Abe, Hirokazu Abe, Masaatsu Tanaka, Mayu Onozato, Kenji Okoshi and Atsuko Nishigaki
    • Organizer
      14th International Polychaete Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Degradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fecal Pellets of a Marphysa Species in the Yoro Tidal Flat, Japan2023

    • Author(s)
      Atsuko Nishigaki, Yuichiro Osaka, Satoshi Abe and Mayu Onozato
    • Organizer
      14th International Polychaete Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 東京湾沿岸における多環芳香族炭化水素の挙動とベントスの関係2023

    • Author(s)
      大坂雄一郎、小池由真、西垣敦子
    • Organizer
      2023年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] イワムシ糞及び還元有機泥中における多環芳香族炭化水素の分布と挙動2023

    • Author(s)
      大坂 雄一郎、安倍 聡史、小野里 磨優、西垣 敦子
    • Organizer
      日本分析化学会第69年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 干潟環境中における多環芳香族炭化水素の起源と挙動2023

    • Author(s)
      大坂 雄一郎
    • Organizer
      第16回千葉県分析化学交流会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 河口干潟における還元有機泥生成と PAHs 及び光合成色素濃度の変化2023

    • Author(s)
      大坂雄一郎、兒島慶伍、稲垣粋人、西垣敦子
    • Organizer
      第83回分析化学討論会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 干潟底生生物を介した難分解性有機環境汚染物質の濃縮及び分解挙動の解明2023

    • Author(s)
      西垣敦子、大坂雄一郎、安倍聡史、Grimberugen Michel、阿部博和、田中正敦、小野里磨優、大越健嗣
    • Organizer
      日本ベントス学会自然環境保全委員会主催シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 飼育実験及び安定同位体比分析によるイワムシ(Marphysa sp. E)の食性の推定2022

    • Author(s)
      大坂雄一郎、亀池紗世、芹澤恭美、大越健嗣、西垣敦子
    • Organizer
      2022年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 干潟環境中における有機汚染物質の濃縮・分解挙動の研究2022

    • Author(s)
      大坂雄一郎、安倍 聡史、阿部博和、田中正敦、小野里磨優、大越健嗣、西垣敦子
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 東京湾沿岸に生息するイワムシ(Marphysa sp. E)の食性の推定2022

    • Author(s)
      大坂雄一郎、亀池紗世、芹澤恭美、大越健嗣、西垣敦子
    • Organizer
      令和4年度日本分析化学会関東支部若手交流会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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