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シロキサン類の環境中存在実態及び多媒体挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H04243
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関埼玉県環境科学国際センター

研究代表者

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)

研究分担者 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, 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)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワードシロキサン / 東京湾流域 / 多媒体モデル / 排出量推定 / 排出源解析 / リスク評価 / メチルシロキサン / シリコーン / 環境計測
研究開始時の研究の概要

近年、各国で一部のシロキサン類について化学物質リスク評価が実施され、環境への排出量削減に向けた取り組みが進められている。本研究では、特異な物性を示すシロキサン類(特に環状シロキサン)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)による予測を行い、排出を含めた環境挙動の全体像を明らかにすることを目的とする。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、シロキサン類排出量の増減を仮定し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。

研究成果の概要

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)による予測を行い、排出を含めた環境挙動の全体像の解明を試みた。実測調査では、東京湾流域の河川水、底質、大気中シロキサン類の濃度を測定した。排出源解析では、非負値行列因子分解を適用し、排出源の種類及びその寄与率を推定した。排出量推定では、大気系・水系の環境への排出量推定として、日用品の使用及びシリコーン製造工場からの排出係数を検討した。多媒体モデル予測では、G-CIEMSにより東京湾流域を対象にシロキサン類の多媒体挙動をモデル計算により示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国内におけるシロキサン類の環境濃度分布、環境への排出量、また環境挙動に関する情報は極めて少ない。本研究では、当該化学物質の高負荷量地域である東京湾流域を対象に、実測、排出源解析、排出量推定、及び多媒体モデルを融合する多角的なアプローチにより研究を実施した。これにより、シロキサン類の排出源、排出先別の排出量や周辺環境への影響評価等に関する情報が整備された。これらの研究成果は、当該化学物質の適正管理に資するのみでなく、モデル予測の高精度化等により、他の化学物質のリスク評価・管理にも適用可能と期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spatial distribution and benthic risk assessment of cyclic, linear, and modified methylsiloxanes in sediments from Tokyo Bay catchment basin, Japan: Si-based mass profiles in extractable organosilicon2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Horii, Nobutoshi Ohtsuka, Takahiro Nishino, Keisuke Kuroda, Yoshitaka Imaizumi, Takeo Sakurai
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 838 ページ: 155956-155956

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2022.155956

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial distribution and accumulation profiles of volatile methylsiloxanes in Tokyo Bay, Japan: Mass loadings and historical trends2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Horii, Kotaro Minomo, James C.W. Lam, Nobuyoshi Yamashita
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 806 ページ: 150821-150821

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.150821

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distribution characteristics of methylsiloxanes in atmospheric environment of Saitama, Japan: Diurnal and seasonal variations and emission source apportionment2021

    • 著者名/発表者名
      Horii Yuichi、Ohtsuka Nobutoshi、Minomo Kotaro、Takemine Shusuke、Motegi Mamoru、Hara Masayuki
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 754 ページ: 142399-142399

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.142399

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Georeferenced multimedia environmental fate of volatile methylsiloxanes modeled in the populous Tokyo Bay catchment basin2019

    • 著者名/発表者名
      Takeo Sakurai, Yoshitaka Imaizumi, Keisuke Kuroda, Takehiko I. Hayashi, Noriyuki Suzuki
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 689 ページ: 843-853

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.06.462

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      堀井勇一、大塚宜寿、西野貴裕、櫻井健郎、今泉圭隆、黒田啓介
    • 学会等名
      環境化学物質3学会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 環境試料のGC/MS スキャンデータからのNMF によるピークの検出(2)2022

    • 著者名/発表者名
      大塚宜寿、蓑毛康太郎、橋本俊次
    • 学会等名
      環境化学物質3学会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Distribution characteristics of methylsiloxanes in atmospheric environment of Kanto region, Japan: the emission source apportionment2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Horii, Nobutoshi Ohtsuka, Takahiro Nishino, Takeo Sakurai, Yoshitaka Imaizumi, Keisuke Kuroda, Yuichi Nakasone, Kumiko Kimura, Yusuke Ito, Akira Shimizu
    • 学会等名
      41st International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気中揮発性メチルシロキサンの存在実態解明のための関東広域調査2021

    • 著者名/発表者名
      堀井勇一、大塚宜寿、西野貴裕、櫻井健郎、今泉圭隆、黒田啓介、中曽根佑一、木村久美子、伊東優介、清水明
    • 学会等名
      第29回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 揮発性メチルシロキサンの大気中バックグラウンド濃度の測定2021

    • 著者名/発表者名
      堀井勇一、米持真一、櫻井健郎、西野貴裕、髙菅卓三、山下信義
    • 学会等名
      第29回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 地理的分解能を有する多媒体環境動態モデルG-CIEMSによる揮発性メチルシロキサンの流域動態予測(第三報)2021

    • 著者名/発表者名
      今泉圭隆、黒田啓介、櫻井健郎、堀井勇一、大塚宜寿、西野貴裕
    • 学会等名
      第29回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 環状シロキサンに関する化学物質管理の動向と国内における河川水中濃度の比較2021

    • 著者名/発表者名
      堀井勇一、大塚宜寿、西野貴裕、櫻井健郎、今泉圭隆、黒田啓介
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 多媒体環境動態モデルによる水環境中の環状シロキサン(D4)の濃度予測2021

    • 著者名/発表者名
      黒田啓介、今泉圭隆、櫻井健郎、堀井勇一、大塚宜寿、西野貴裕
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Multimedia environmental fate of volatile methylsiloxanes modeled in the Tokyo Bay catchment basin2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Imaizumi, Takeo Sakurai, Keisuke Kuroda, Takehiko Hayashi, Noriyuki Suzuki
    • 学会等名
      SETAC Europe 30th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Occurrence of methylsiloxans and total organic silicon in sediment around Tokyo bay, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Horii, Nobutoshi Ohtsuka
    • 学会等名
      39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Methodologies used for environmental monitoring in different matrices2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Horii
    • 学会等名
      cVMS Analytical and Monitoring Information and Exchange Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 埼玉県環境科学国際センター 研究員紹介

    • URL

      https://www.pref.saitama.lg.jp/cess/torikumi/kenkyuin-list/horii-yuichi.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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