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干潟環境中での多環芳香族炭化水素の高濃度濃縮及び高速分解機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K12348
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関東邦大学

研究代表者

齋藤 敦子  東邦大学, 理学部, 教授 (50424718)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード環形動物糞 / 還元有機泥 / 多環芳香族炭化水素 / 濃度低下 / 砂泥質 / 安定同位体比 / 物質循環 / ペリレン / 環境汚染物質
研究開始時の研究の概要

本研究では、干潟底質中に存在する還元有機泥及び、そこに棲息する環形動物糞中の多環芳香族炭化水素(PAHs)等難分解性有機汚染物質の起源と環境動態を調べることを目的として、干潟底質(還元有機泥、砂泥質)及び、糞中のPAHs等の定量分析と、安定同位体比分析を行う。また、これらの試料を干潟環境中で放置した場合の、有機汚染物質濃度の経時変化を測定し、干潟環境中でのPAHs等の濃縮・分解挙動と、それらにおける干潟環形動物の役割を明らかにする。

研究実績の概要

今年度は、本研究課題の2つ目の問いである「還元有機泥がイワムシ体内を通過することは、PAHsの高速濃度低下に必須であるか?」について重点的に研究を行った。先ず、イワムシが還元有機泥を選択的に取り込み、糞として排泄していることを確認するために、イワムシ糞、還元有機泥、砂泥質等、干潟環境試料を採取し、それらの窒素及び炭素の安定同位体比分析、粒度分析、PAHs分析、顕微鏡観察等を行った。その結果、イワムシ糞と還元有機泥でこれらの値がほぼ一致し、イワムシが還元有機泥を選択的に摂取し、糞として排泄することがほぼ確定した。次に、還元有機泥とイワムシ糞が同質であることが分かった為、両者について、採取直後及び2時間放置後の試料についてPAHs濃度の定量・比較を行った。イワムシ糞は干潟底質上に排泄された直後、還元有機泥は底質を掘り返した直後に、それぞれ試料を2つに分け、一方を即座にドライアイスで凍結させ、もう一方をプラスチックのタッパー上で2時間放置後に凍結させ、実験室に持ち帰った。これらの試料を解凍し、前処理後、ガスクロマトグラフ-質量分析計で3から5環の8種PAHsの分析を行った。イワムシ糞及び還元泥中のPAHs濃度は、2時間の放置によりイワムシ糞ではTotal PAHsで35~55 %の減少が見られたのに対し、還元泥では約8 %の減少に留まった。したがって、PAHs濃度の急速な低下には、還元有機泥がイワムシの体を通過することが、必須であることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題の2つ目の問いである「還元有機泥がイワムシ体内を通過することは、PAHsの高速濃度低下に必須であるか?」について、明らかにすることができた。これらの結果は、14th International Polychaeta Conference等で発表すると共に、Zoological Science誌に論文投稿しオープンアクセスとして掲載された。また、本結果は、10th International Conferences on Marine Pollution and Ecotoxicology等での学会発表を行い、論文執筆中である。

今後の研究の推進方策

最終年度であることから、これまでの研究で再現性の確認が必要と考えられる部分「植物の葉に付着したPAHs濃度の定量」について、繰り返しの実験を行い、これまでの結果をまとめた国際学会での発表と、論文発表に注力する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2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 2件)

  • [雑誌論文] 養老川河口干潟還元有機泥中の多環芳香族炭化水素の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      大坂雄一郎、小野里磨優、西垣敦子
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 72 号: 4.5 ページ: 175-181

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.72.175

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2023-04-05
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sources of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fecal Pellets of a Marphysa Species (Annelida: Eunicidae) in the Yoro Tidal Flat, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Osaka Yuichiro、Abe Satoshi、Abe Hirokazu、Tanaka Masaatsu、Onozato Mayu、Okoshi Kenji、Nishigaki Atsuko
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 40 号: 4 ページ: 292-299

    • DOI

      10.2108/zs230020

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Changes in the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in fecal pellets of Marphysa sp. E and reduced mud in the Yoro tidal flat, Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Osaka, Satoshi Abe, Mayu Onozato, Kenji Okoshi and Atsuko Nishigaki
    • 学会等名
      10th International Conferences on Marine Pollution and Ecotoxicology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concentrations and Sources of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fecal Pellets of a Marphysa Species in the Yoro Tidal Flat, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Osaka, Satoshi Abe, Hirokazu Abe, Masaatsu Tanaka, Mayu Onozato, Kenji Okoshi and Atsuko Nishigaki
    • 学会等名
      14th International Polychaete Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Degradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fecal Pellets of a Marphysa Species in the Yoro Tidal Flat, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Nishigaki, Yuichiro Osaka, Satoshi Abe and Mayu Onozato
    • 学会等名
      14th International Polychaete Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 東京湾沿岸における多環芳香族炭化水素の挙動とベントスの関係2023

    • 著者名/発表者名
      大坂雄一郎、小池由真、西垣敦子
    • 学会等名
      2023年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] イワムシ糞及び還元有機泥中における多環芳香族炭化水素の分布と挙動2023

    • 著者名/発表者名
      大坂 雄一郎、安倍 聡史、小野里 磨優、西垣 敦子
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 干潟環境中における多環芳香族炭化水素の起源と挙動2023

    • 著者名/発表者名
      大坂 雄一郎
    • 学会等名
      第16回千葉県分析化学交流会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 河口干潟における還元有機泥生成と PAHs 及び光合成色素濃度の変化2023

    • 著者名/発表者名
      大坂雄一郎、兒島慶伍、稲垣粋人、西垣敦子
    • 学会等名
      第83回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 干潟底生生物を介した難分解性有機環境汚染物質の濃縮及び分解挙動の解明2023

    • 著者名/発表者名
      西垣敦子、大坂雄一郎、安倍聡史、Grimberugen Michel、阿部博和、田中正敦、小野里磨優、大越健嗣
    • 学会等名
      日本ベントス学会自然環境保全委員会主催シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 飼育実験及び安定同位体比分析によるイワムシ(Marphysa sp. E)の食性の推定2022

    • 著者名/発表者名
      大坂雄一郎、亀池紗世、芹澤恭美、大越健嗣、西垣敦子
    • 学会等名
      2022年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 干潟環境中における有機汚染物質の濃縮・分解挙動の研究2022

    • 著者名/発表者名
      大坂雄一郎、安倍 聡史、阿部博和、田中正敦、小野里磨優、大越健嗣、西垣敦子
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 東京湾沿岸に生息するイワムシ(Marphysa sp. E)の食性の推定2022

    • 著者名/発表者名
      大坂雄一郎、亀池紗世、芹澤恭美、大越健嗣、西垣敦子
    • 学会等名
      令和4年度日本分析化学会関東支部若手交流会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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