Bioaccumulation of perfluoroalkyl acids in the aquatic benthic food chain

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H04358
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: SAKURAI Takeo 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 室長 (90311323)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 淳 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (00414368) ; 水川 薫子 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (50636868)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 汚染質動態 / 実験 / モデリング / 残留性 / 動力学

Outline of Final Research Achievements

We investigated the bioaccumulation of perfluoroalkyl acids (PFAAs) in a model aquatic benthic food chain. We elucidated the gut uptake efficiency and depuration half-life of 7 PFAAs in flounder (Paralichthys olivaceus) by an exposure experiment, and also evaluated the values of these parameters normalized to those of polychlorinated biphenyls that were exposed simultaneously. We also investigated the temperature dependence of the bioaccumulation kinetics of 10 PFAAs in a marine polychaete sandworm species (Perinereis wilsoni) by exposure experiments, but no clear differences were observed between 17.5 deg C and 22 deg C. Finally, based on these experimental results, we constructed a mathematical model to describe the relationship between PFAA concentrations in the environment and those in benthic fish, estimated the relative contribution of food and water pathways to the body burden of PFAAs in fish by using the model, and discussed the implications.

Free Research Field

環境化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

水産食糧資源の基礎であると同時に食物網への化学物質の入口として重要である沿岸海域における底生食物連鎖において、化学物質の移行に関する実験的知見が限られている。パーフルオロアルキル酸（PFAAs）は世界中の環境中に残留するイオン性化合物で、魚介類の摂食が人間への主要な曝露経路と考えられ、水生生物への移行の理解が必要であるが知見が不足している。本研究は、多様な化学物質の排出から曝露に至る動態を予測する際の基礎となるものであり、環境媒体中濃度と生息環境の状況から、食物網中のさまざまな生物における化学物質濃度を動力学的に予測する研究へ展開できる。