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Evaluation of persistence and accumulation for siloxanes in multi-media focusing on benthic food web

Research Project

Project/Area Number 23K25020
Project/Area Number (Other) 22H03766 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
Research InstitutionCenter for Environmental Science in Saitama

Principal Investigator

Horii Yuichi  埼玉県環境科学国際センター, 化学物質・環境放射能担当, 主任研究員 (30509534)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安野 翔  埼玉県環境科学国際センター, 自然環境担当, 主任 (80850007)
櫻井 健郎  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 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・健康領域, 主幹研究員 (80391069)
黒田 啓介  富山県立大学, 工学部, 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)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywordsメチルシロキサン / 食物網解析 / 東京湾流域 / 栄養段階蓄積係数 / 動力学モデル / 多媒体モデル / 生物蓄積性 / 高生産量化学物質 / 高懸念物質 / シロキサン
Outline of Research at the Start

東京湾及び河川の底質及び底生食物網に着目したシロキサン類の網羅的調査から、食物網内の濃度分布及び栄養段階に依存するシロキサン類の濃縮傾向を明らかにするとともに、生物蓄積動力学モデルにより食物網の蓄積特性を解析する。さらに、地理的分解能を有する多媒体環境動態モデル(G-CIEMS)を用いて東京湾及びその流域内の多媒体に渡るシロキサン類の移動・消失・存在量及び空間分布を推定することで、シロキサン類の環境排出を含む多媒体挙動の全体像を明らかにする。多媒体におけるシロキサン類及び有機ケイ素のマスバランス調査から、シロキサン類の分子構造、分子量に依存する環境動態、蓄積傾向を解析する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, the distribution of siloxanes and their bioaccumulation according to trophic positions were investigated, focusing on food webs that include benthic organisms in Tokyo Bay and the river environment. In the kinetics-based model predictions, the concentrations of siloxanes were predicted using model parameters related to uptake, metabolism, and excretion, and then compared with actual measurements. Furthermore, the Grid-Catchment Integrated Environmental Modeling System (G-CIEMS) was used to estimate the transfer, disappearance, abundance, and spatial distribution of siloxanes (D4/D5/D6) across multiple media in Tokyo Bay and its catchment basin, providing an overall picture of multi-media behavior, including environmental emissions of siloxanes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、底生生物を含む食物網におけるシロキサン類の濃度分布及び生物蓄積性を明らかにした我が国で初めての報告である。実測とモデル予測のアプローチにより、フィールド調査のみでは解決が困難であるシロキサン類多媒体挙動の全体像や食物網内の濃縮・希釈に寄与するパラメーター、水経由・餌経由の寄与等を評価した。シロキサン類は高生産量化学物質であるとともに、その一部はストックホルム条約の残留性有機汚染物質の候補として検討されており、本研究で得られた知見は、当該化学物質の今後の化学物質管理の在り方を議論する上で不可欠な情報といえる。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2025 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Spatiotemporal trends and ecological risk assessment of volatile methylsiloxanes in Tokyo Bay catchment basin, Japan: River water and sewage treatment plant samples2025

    • Author(s)
      Horii Yuichi、Sakurai Takeo、Imaizumi Yoshitaka、Kuroda Keisuke、Hayashi Takehiko I.、Nishino Takahiro、Takemine Shusuke、Ohtsuka Nobutoshi
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 975 Pages: 179292-179292

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2025.179292

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 東京湾流域におけるシロキサン類の存在実態および多媒体挙動に関する研究2022

    • Author(s)
      堀井勇一、櫻井健郎、今泉圭隆、黒田啓介、大塚宜寿、西野貴裕
    • Journal Title

      地球環境

      Volume: 27 Pages: 213-222

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 底生食物網に着目したシロキサン類の生物蓄積性評価:埼玉県元荒川の研究事例2024

    • Author(s)
      堀井勇一、安野翔、角田裕志、櫻井健郎
    • Organizer
      第3回環境化学物質合同大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] メチルシロキサン類の魚類における生物蓄積動力学パラメーターの特性2024

    • Author(s)
      櫻井健郎、小林淳、堀井勇一
    • Organizer
      第3回環境化学物質合同大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 機器分析とフィールド調査を基軸に微量有機汚染物質の存在実態を探る:周囲に支えられた研究半生2024

    • Author(s)
      堀井勇一
    • Organizer
      第31回環境化学討論会 受賞講演
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Evaluating trophic transfer of methylsiloxanens in the benthic food web from Tokyo Bay、Japan2024

    • Author(s)
      Yuichi Horii、Natsuru Yasuno、Takeo Sakurai
    • Organizer
      44th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 固相カートリッジとGC/MS を用いる魚類中シロキサン類の分析2023

    • Author(s)
      堀井勇一,安野翔,角田裕志
    • Organizer
      第31回環境化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Point of sales データを利用した化粧品中シロキサン類の使用量推定2023

    • Author(s)
      堀井勇一,櫻井健郎,今泉圭隆,黒田啓介
    • Organizer
      第31回環境化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Spatial distribution, temporal trend, and risk assessment of cyclic volatile methylsiloxanes in Tokyo Bay catchment basin, Japan2023

    • Author(s)
      Yuichi Horii, Takeo Sakurai, Nobutoshi Ohtsuka, Takahiro Nishino, Yoshitaka Imaizumi, Keisuke Kuroda
    • Organizer
      SETAC North America, 44th Annual Meeting
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 揮発性メチルシロキサンの水分析法開発、国際標準化、及び環境調査への適用2023

    • Author(s)
      堀井勇一
    • Organizer
      日本水環境学会受賞記念講演
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 東京湾集水域における水中揮発性メチルシロキサンの濃度分布、経年変化、及び環境リスク2022

    • Author(s)
      堀井勇一、大塚宜寿、西野貴裕、櫻井健郎、今泉圭隆、黒田啓介
    • Organizer
      第30回環境化学討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 埼玉県環境科学国際センター/試験研究の取組

    • URL

      https://www.pref.saitama.lg.jp/cess/torikumi/shokai/kagakug.html

    • Related Report
      2024 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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