2019 Fiscal Year Annual Research Report
Occurrence and multimedia behavior of siloxanes in the environment
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19H04243
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| Research Institution | Center for Environmental Science in Saitama |
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Principal Investigator |
堀井 勇一 埼玉県環境科学国際センター, 化学物質・環境放射能担当, 専門研究員 (30509534)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 宜寿 埼玉県環境科学国際センター, 化学物質・環境放射能担当, 担当部長 (30415393)
櫻井 健郎 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 室長 (90311323)
今泉 圭隆 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 主任研究員 (80391069)
黒田 啓介 富山県立大学, 工学部, 准教授 (30738456)
西野 貴裕 公益財団法人東京都環境公社(東京都環境科学研究所), 環境リスク研究科, 主任研究員 (90506619)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | メチルシロキサン / 多媒体モデル / 東京湾流域 / 排出量推定 / リスク評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
特異な物性を示すシロキサン類について、多媒体中の濃度分布を実測により明らかにするとともに、地理的分解能を有する多媒体環境動態モデル（G-CIEMS）による予測を行う。排出を含めた環境挙動の全体像を明らかにするため、本年度は以下を実施した。
環境モニタリング：シロキサン類の水質モニタリングとして、東京湾流域の主要河川（荒川、多摩川、隅田川等の環境基準点等）の約50地点について河川水を測定した。大気モニタリングは、関東広域の9地点での観測を2020年1月から毎月一回の頻度で開始した。バックグラウンド濃度の観測は、小笠原諸島の父島（2019年10月）及び沖縄県辺戸岬（2019年7月及び2020年1月から毎月）で実施した。また、埼玉県流域下水処理施設（全９施設）について、流入水及び放流水を測定し、シロキサン類の除去率や水系への排出量を調査した。
排出量推定：環状シロキサンの大気系・水系環境への排出量推定として、日用品の使用（生活系）、シリコーン製造工場（産業系）、ポリマーからの分解生成物等からの排出係数を検討した。人口一人あたり排出係数や、シリコーン製造工場からの排出量を推定し、それぞれ面源及び点源として多媒体モデルへ組み込むための諸検討を実施した。また、日用品由来の排出量については、下水処理施設調査で得られた実測ベースの排出量（使用量）との比較・照合を行った。
多媒体モデル：モデル計算の諸設定、排出原単位等の基本的な検討を行った。G-CIEMSにおける計算対象領域の設定、排出源単位の推定、物性値の収集・検討を行うとともに、東京湾流域を対象に代表的な化合物（D4、D5、D6）について多媒体挙動を検討した。特に、D5及びD6について詳細に検討し、日用品由来の環境排出及びその多媒体挙動を解析した。これらの成果は国際誌（Sakurai et al., 2019）に掲載された。
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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
環境モニタリングでは、分担者だけでなく、地方環境研究所等の協力を得て、調査対象地域の大気、河川水、及び底質を幅広く収集し測定することで、環境中シロキサン類濃度の把握を進めている。このうち大気調査では、関東広域の９地点及びバックグラウンド地点（辺戸岬）において、年間を通して継続的に観測できる調査体制を整えた。排出量推定及び排出源解析に係る実測調査については、当初予定していたシリコーン製造工場のオンサイト調査の実施が困難となったものの、工業団体への直接のヒアリングにより、排出量推定のために必要な関連情報を入手した。
排出量推定及び多媒体モデル解析では、大気系及び水系への排出係数やモデル計算の諸設定、排出原単位等の基本的な検討を計画に沿って実施した。特に、D5及びD6の環状シロキサンについて詳細に検討し、日用品由来の環境排出及びその多媒体挙動を解析した。この成果は、国際誌（Science of the Total Environment, IF: 5.589）に掲載されるなど、研究発表も進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該化学物質の東京湾流域全体における濃度分布を明らかにするため、利根川上中流等の未調査地域について試料採取及び測定を進める。また、大気中濃度の通年データを取得するため、2020年度も関東広域及び辺戸岬における調査を継続し、定常状態におけるシロキサン類の濃度や季節変動について、バックグラウンド濃度も含めて解析する。これにより、大陸からの移流等による影響に関する知見を得る。
シロキサン類の排出量推定として、人口一人あたり排出係数やシリコーン製造工場からの排出量を推定し、それぞれ面源及び点源として多媒体モデルへ組み込むための諸検討を引き続き実施する。特に、ポリマー原料として使用される環状シロキサン（D4）の製造・輸入量に関する直接の情報はないため、関連情報の収集及び精査が重要であり、これらを重点的に進める。
多媒体挙動解明のためのモデル解析においては、引き続きG-CIEMSにおける計算対象領域の設定、排出源単位の推定、物性値の収集・検討を行うとともに、排出量を含むモデルの信頼性評価として、実測値との比較・照合に順次取り組む。大気の濃度は領域外からの移流に大きく影響を受けると予想される。このことから、実測調査で得られるバックグラウンド濃度に基づく検討を計算に取り入れることで、推定精度の高度化を図る。
最終年（2021年度）には、G-CIEMSの最大の特長である地理的分解能を活用することで、シロキサン類の排出シナリオに応じた単位流域毎の濃度分布を予測し、実測ベースのみでなく排出シナリオに応じたリスク評価を実施する。
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Research Products
(4 results)
