2016 Fiscal Year Research-status Report
ネオニコチノイド系殺虫剤の下水処理場からの排出実態解明と河川水における排出源解析
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15K00573
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| Research Institution | Center for Environmental Science in Saitama |
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Principal Investigator |
大塚 宜寿 埼玉県環境科学国際センター, 化学物質担当, 主任研究員 (30415393)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蓑毛 康太郎 埼玉県環境科学国際センター, 化学物質担当, 専門研究員 (40415394)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ネオニコチノイド / 殺虫剤 / 河川水 / 下水処理場 / 排出実態 / 汚染源解析 / 非負値行列因子分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水試料中のネオニコチノイド系殺虫剤７化合物とフェニルピラゾール系殺虫剤フィプロニル，および３種のネオニコチノイド系殺虫剤（ニテンピラム，チアクロプリド，アセタミプリド）の分解物の濃度を初年度に開発した同時分析法で測定した。非負値行列因子分解による汚染源解析の対象データを得るため，埼玉県内の35河川38地点の河川水を調査した。県内9か所の流域下水道の処理場の放流水の全てから複数のネオニコチノイド系殺虫剤成分とフィプロニル，アセタミプリド分解物を検出した。その濃度レベルは河川水と同程度であったが，フィプロニルやイミダクロプリドの占める割合が大きいという特徴がみられた。農業集落排水施設の放流水からもこれらの化合物を検出した。ネオニコチノイド系殺虫剤とフィプロニル，アセタミプリド分解物は，流入水と放流水で同程度の濃度で検出され，処理過程で分解や除去がされにくいことが示唆された。下水処理場放流水とその流入する河川の上下流地点の河川水を調査したところ，物質収支は良好であり，放流水中のネオニコチノイド系殺虫剤成分とフィプロニルの影響を下流地点で確認した。処理過程で分解や除去がされにくいこと，河川水と放流水で異なる濃度構成を示したことから，河川水データへの汚非負値行列因子分解による染源解析の適用可能性が示唆された。非負値行列因子分解では，初期値に乱数を使用するため，１回の計算で最適な解が得られないことがあるため，複数回実施する必要があることを確認した。そこで，従来のアルゴリズムより計算の高速化が期待されるニュートン法による非負値行列因子分解法をコーディングし，その動作および計算の高速化を確認した。
今までに得られた研究成果の一部を国内学会および国際学会で発表した。また，所属機関が主催した一般向けの講演会でも今までに得られた研究成果の発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
埼玉県内の35河川38地点の河川水を調査し，非負値行列因子分解による汚染源解析の対象データを得た。ネオニコチノイド系殺虫剤７化合物とフェニルピラゾール系殺虫剤フィプロニルの下水処理施設から河川への排出実態と下水処理過程での分解や除去の程度を把握するため，処理人口が埼玉県人口の約８割に相当する埼玉県内9か所の流域下水道の処理場の放流水と流入水および，３か所の農業集落排水施設の放流水を調査した。これらの結果から，処理過程で分解や除去がされにくいこと，放流水と河川水の濃度構成比に違いがあることを見出した。下水処理場放流水の河川への影響の有無を調べるために，下水処理場放流水とその流入する河川の上下流地点の河川水の調査を５回行った。濃度と流量から得た物質収支は良好であり，放流水中のネオニコチノイド系殺虫剤成分とフィプロニルの影響を下流地点で確認した。非負値行列因子分解法による汚染源解析では非負値行列因子分解を多数回実行する必要があることから，従来のアルゴリズムより計算の高速化が期待されるニュートン法によるものをコーディングし，その動作および計算の高速化を確認した。
今までに得られた研究成果の一部を国内学会および国際学会で発表した。また，所属機関が主催した一般向けの講演会でも今までに得られた研究成果の発表を行った。これまでに得られた研究成果の公表を準備している。
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| Strategy for Future Research Activity |
埼玉県内の35河川38地点の河川水の調査，下水処理場放流水とその流入する河川の上下流地点の河川水の調査をさらに実施して，非負値行列因子分解による汚染源解析の対象データを蓄積する。農業集落排水施設の放流水を追加調査し，排出実態を明確にする。これらのデータを用いて非負値行列因子分解法を用いて汚染源解析を行う。
今までに得られた研究成果を国内学会および国際学会で発表する。また，これまでに得られた研究成果の公表を準備している。
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| Causes of Carryover |
購入資材の値引き等により差金が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ネオニコチノイド系殺虫剤およびそれらの分解物等について調査，分析に必要な器具，試薬等を購入する。非負値行列因子分解による汚染源解析に必要な機材の購入や研究成果の公表に係る費用に充てる。
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[Journal Article] Occurrence of chloronicotinyl insecticides in river waters in Saitama Prefecture, Japan2016
Author(s)
Ohtsuka, N., Minomo, K., Motegi, M., Nojiri, K., Horii, Y., Takemine, S.
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Journal Title
Organohalogen Compounds
Volume: 78
Pages: 1095-1098
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Occurrence of chloronicotinyl insecticides in river waters in Saitama Prefecture, Japan2016
Author(s)
Ohtsuka, N., Minomo, K., Motegi, M., Nojiri, K., Horii, Y., Takemine, S.
Organizer
36th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
Place of Presentation
Florence, Italy
Year and Date
2016-08-30
Int'l Joint Research
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