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ポリ臭化ジフェニルエーテル(PBDEs)の熱処理とダイオキシン類生成挙動

研究課題

研究課題/領域番号 19F19404
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
研究機関京都大学

研究代表者

高岡 昌輝  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80252485)

研究分担者 ZHANG MENGMEI  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-10-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2021年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2021年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードDecaBDE / Thermal treatment / Hexabromobenzene / PCDD/F / PVC / Formation / Organohalogen pollutants / PBDE / Deca-BDE / undesirable by-products / PXDD/F / thermal treatment
研究開始時の研究の概要

Polybrominated diphenyl ethers (PBDE) are a class of widely used brominated flame retardants and new Persistent Organic Pollutants under the Stockholm Convention. Thermal treatment is regarded as the most efficient and direct method. This research is aimed to gain a comprehensive knowledge of the thermal decomposition behavior of PBDE, to study the emission characteristics of undesirable by-products during the thermal processes and explore the suppressive techniques, and to investigate the potential reaction mechanisms.

研究実績の概要

ポリ臭化ジフェニルエーテルの一つとして新規POPsに指定されているデカブロモジフェニルエーテル(DecaBDE)の熱処理試験を行った。再現性も含めて評価した結果、熱処理に必要な最低限の要件である850℃、滞留時間2秒で分解率が99.9999%という結果が得られた。副生成物としては、NonaBDE(BDE-207およびBDE-206)、OctaBDE(BDE-197およびBDE-196)、およびヘキサブロモベンゼン(HBB)は、高温(900、950、1000℃)で発生が抑制できた。しかし、HBBは酸素濃度0%において多量に生成するため、注意が必要であった。発生量を比較するとDecaBDE、NonaBDE、OctaBDEの順であったことから、10臭素化物 → 9臭素化物 → 8臭素化物といった逐次的な脱臭素化反応が生じていると示唆された。
臭素化物の熱処理に関連した研究として、ザンビアにおける野焼き土壌における臭素化物の挙動を調べた。HBBについては、参照土壌よりも野焼き土壌の方が統計的にも高いことがわかった。いくつかのサンプルにおいて比較的濃度が高いDecaBDEが検出されたが、他の4臭素化~9臭素化物の濃度はほとんど検出されなかった。これらの結果はさらなる分析結果の検討余地がある。
さらに、塩化ビニルで被覆された銅線の野焼き等でのダイオキシン類汚染で懸念されることから、塩化ビニルで被覆された銅線の野焼きを模擬した実験によりどのような生成経路によりダイオキシン類が生成されうるかを調べた結果をまとめ、Chemosphereに論文として投稿し、掲載された。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 浙江大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Zhejiang University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation pathways of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans from burning simulated PVC-coated cable wires2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M; Fujimori, T.; Shiota, K.; Li, X.; Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 264 ページ: 128542-128542

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.128542

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Characteristics of Metal(loid)s, Chlorine and Brominated Flame Retardants in Soil from MSW Open Dumping and Burning Site in Kabwe, Zambia2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Nakayame, M. M. Shouta; Shiota, K.; Nakata, H.; Ishizuka, M.; Yabe, J.; Takaoka, M.
    • 学会等名
      3R International Scientific Conference on Material Cycles and Waste Management (3RINCs)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contamination of Metal(loid)s and Chlorine in Soil from an Open Dumping and Burning Site of Municipal Solid Waste in Kabwe, Zambia2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Nakayama, MM, S.; Shiota, K.; Nakata, H.; Ishizuka, M.; Takaoka, M.
    • 学会等名
      環境化学オンライン研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Chlorine and Metal(loid)s in Residue and Soil from an Open Dumping and Burning Site of Municipal Solid Waste in Kabwe, Zambia2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Nakayama, MM, S.; Shiota, K.; Nakata, H.; Ishizuka, M.; Takaoka, M.
    • 学会等名
      第31回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ごみ焼却主灰に含まれる鉄系廃棄物に関する細分類調査2020

    • 著者名/発表者名
      毛嘉鈺, 塩田憲司, 日下部武敏, Zhang Mengmei, 藤森崇, 大下和徹, 高岡昌輝
    • 学会等名
      第31回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Mechanistic Study on Bromination of Carbon and Formation of PBDD/Fs by Copper Bromide2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T.; Takaoka, M.; Tong, C. ; Li, X. ; Zhang, M.
    • 学会等名
      15th China-POPs Forum
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermochemical formation of PCDD/F from open burning of cable2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang M, Fujimori T, Shiota K and Takaoka M
    • 学会等名
      3rd International Chemical Hazard Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-10-15   更新日: 2024-03-26  

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