2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a hydroxyl radical generation device with a high power ultraviolet light emitting diode (UV-LED) and application for investigation of the photochemical fates of pollutants
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16K00516
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
竹田 一彦 広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (00236465)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐久川 弘 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (80263630)
中谷 暢丈 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (90423350)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ヒドロキシルラジカル / 亜硝酸イオン / 紫外線LED / テレフタル酸 / 除草剤 / 殺虫剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では紫外線LEDと亜硝酸を用いて高効率で選択的なヒドロキシルラジカルの発生デバイスを作成し、それを用いて反応速度定数を計測するための半自動フロー分析装置を開発した。この装置を用いて様々な物質の反応速度定数を測定し、既報との比較から本法の有効性を確かめた。その上で環境中に放出される可能性のある農薬や医薬品の反応速度数を決定した。平成30年度は前年度までの成果をうけて、本研究で開発した半自動フロー分析装置で分析できなかった物質の原因究明と対策を行った。本法では目的物質のF0/F vs. 濃度プロットは切片1を通り正の傾きをもった直線を示すはずであるが、いくつかの物質では濃度が上昇するとF0/Fが明瞭に減少した。この原因を探るため、紫外線LEDを照射した試料溶液を蛍光検出HPLCで測定したところ、テレフタル酸(TP)とヒドロキシルラジカルの反応で生成する2-ヒドロキシテレフタル酸(HTP)以外に別のピークが検出された。この結果は測定対象物質がヒドロキシルラジカルと反応、または光分解することで蛍光性副生成物が生じたことを示す。そこでこれらを分離しHTPのみを定量するために、紫外線LED照射後の反応溶液をHPLCを用いて分析した。その結果これらの物質においても良好なF0/F vs. 濃度プロットを得ることができ、反応速度定数を得ることができた。アザメチホスとカルバリルはこの方法で反応速度定数を得ることができた。これらの他に有機リン系殺虫剤もジクロロボス、ネオニコチノイド系殺虫剤のアセタミプリドなどの農薬の反応速度定数を計測した。この中でジクロロボスは反応速度定数が0.78×10-9 M-1 s-1と小さく、アザメチホスは13×10-9 M-1 s-1と速い速度定数であった。昨年同様、これらの物質の直接分解速度定数を計測し、水中での光化学的な寿命を評価した。
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