2012 Fiscal Year Annual Research Report
金属特異性を考慮した包括的な生態リスク評価手法の開発
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24241014
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
加茂 将史 独立行政法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 主任研究員 (90415662)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内藤 航 独立行政法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 主任研究員 (10357593)
永井 孝志 独立行政法人農業環境技術研究所, 有機化学物質研究領域, 主任研究員 (10391129)
坂本 正樹 富山県立大学, 工学部, 講師 (20580070)
中森 泰三 横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 講師 (50443081)
保高 徹生 独立行政法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 主任研究員 (60610417)
大嶋 雄治 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70176874)
小野 恭子 独立行政法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 主任研究員 (90356733)
林 岳彦 独立行政法人国立環境研究所, 環境リスク研究センター, 研究員 (90534157)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | biotic ligand model / ecological risk / risk assessment / soil organisms / aquatic organisms / metals / bioavailability |
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| Research Abstract |
土壌生物のリスク評価では、代表的な土壌の採取とミミズを用いた予備的な毒性試験を行った。土壌は4種選択し、必要量の採取を行い、カドミウムを添加した。薄膜拡散勾配法を利用して、添加したカドミウムの土壌からの再流出量を調べたところ、砂質土と森林褐色度では流出量が大きく、黒ボク土と灰色低地土からは小さいことが明らかとなった。影響評価試験では、ミミズ(Eisenia andrei)を試験生物として、選択した4土壌でカドミウムの曝露試験を行った。半数致死濃度(LC50)を求めたところ、曝露評価において流出量が大きいことが確認された砂質土と森林褐色度でLC50が低く、流出量が小さい黒ボク土と灰色低地土で高かった。本結果は、カドミウムの添加量が同じであっても土壌ごとに毒性影響が異なり、カドミウムの再流出が起こりやすい土壌であるほど毒性が強くなることを示している。つまり、土壌の性質ごとに生態リスクが異なることを示唆し、場特異的な評価の重要性を示している。なお、ミミズの毒性試験結果の一部は日本生態学会において発表した（3月、静岡）。
水生生物のリスク評価では、メダカを用いた銅の96時間急性毒性試験を行った。カルシウム濃度が異なる幾つかの試験水でLC50の変化を調べたところ、カルシウム濃度が約2mg/LでLC50が0.05mg/L、カルシウム濃度が60mg/LではLC50が0.21mg/Lと4倍ほど変化することが明らかとなった。甲殻類の毒性試験では、ミジンコの毒性試験では予備試験としてオオミジンコを用いた銅の毒性試験を行い、半数影響濃度(EC50)におけるpHの影響を調べた。pH=6.5ではEC50が約3ppb、pH9ではEC50が約45ppbと、毒性値が10倍以上変化することが確認できた。
これらの結果の一部及び本プロジェクトの概要は、国際学会で報告してた（3月、ベトナム）。
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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
土壌生物の曝露評価では、プロジェクトで用いる土壌を選択し、それらの採取を行った。また、それら土壌の土性分析も終えている。さらに、今年度以降予定しているエージングの効果を確認するための繰り返し試験のための準備も終了している。土壌生物の影響評価では、ミミズを用いて、選択した4土壌及びOECD標準土壌でカドミウム応答遺伝子の発現試験を実施している。予備的な結果であるものの半数致死濃度と土壌の関係の把握も行い、既に学会発表も行っている。以上から、土壌生物のリスク評価では、年度当初の計画以上に研究は進んでいると考えている。
水生生物の影響評価では、メダカ、甲殻類、藻類を用いた毒性試験を行っており、それぞれの生物種における金属の毒性予測モデル(BLM)の開発に必要な毒性データがそろいつつある。毒性試験は順調に進みつつあるが、重金属及び水質の分析が、検体数が多いこともあり、若干遅れが見られる。そのため、各検体における利用可能量の把握に遅れが見られ、モデル開発が若干遅れている。来年度以降は、金属の分析体制を強化し、モデル開発の迅速化を図る。
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| Strategy for Future Research Activity |
土壌生物の暴露評価では、土性を変数として、スペシエーションソフトウェアーを援用し、カドミウム全量のうち生物に有害な存在形態の量（生物利用可能量）の定量的な把握を検討する。エージングの効果を検証するため、薄膜拡散勾配試験を引き続き行う。影響評価試験では、カドミウム応答遺伝子の発現試験を行うことでミミズ体内に吸収されたカドミウムの量を定量すると共に、死亡をエンドポイントとした毒性試験も行う。また、土壌中のカルシウムなどの陽イオンの量を調整し、半数致死濃度（LC50）との関係を調べ、金属毒性予測モデルの構築に必要なデータの蓄積を行う。
水生生物の暴露評価では、金属汚染地域の河川の水質の分析を行い、水質、特に有機含有量と利用可能量との関係について定量的な関係の把握を行う。さらに、スペシエーションソフトを援用し、水質と利用可能量の関係について定量的な把握を行う。メダカを用いた銅の毒性試験では、半数致死濃度におけるマグネシウム濃度の影響について調べる。試験水の金属濃度の分析を実施し、試験水中の金属の利用可能濃度の定量的な把握も行う。結果を用いて、カドミウム、マグネシウムの吸着係数 (モデルパラメータ)を推定し、メダカの毒性を予測するBLMのプロトタイプを構築する。藻類、甲殻類においても同様の作業を行い、吸着係数を順次推定して行く。甲殻類では、昨年度オオミジンコを用いていたが、今年度からは国内種であるDaphnia galeataを用いた試験を開始する。
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