| 研究課題/領域番号 |
23KK0074
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(海外連携研究)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
藤井 学 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (30598503)
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| 研究分担者 |
權 垠相 東北大学, 理学研究科, 准教授 (10360538)
ザン ベイ 東京工業大学, 物質理工学院, 研究員 (90979824)
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| 研究期間 (年度) |
2023-09-08 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
2026年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2024年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 変換生成物 / 超高分解能質量分析 / 新興汚染物質 / 水処理 / 水質管理 / 高分解能質量分析 / 微量有機汚染物質 / ノンターゲット / PFAS |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現代社会は多種多様な化学物質を利用しており、下排水処理で十分に除去されない場合、それらの一部は環境中へ放流されてしまう。また、排水処理や環境中での物理化学的・生物学的作用により変換生成物も生成されうる。このような中、本研究では超高分解能質量分析を用いることで、国内外の河川水中における化学物質やその変換生成物を網羅的に検出可能な手法を開発し、効果的な水処理法や水質管理法の提案を行う。
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| 研究実績の概要 |
研究初年度は、新興有機汚染物質の室内実験（水処理試験）の実施に加えて、固相抽出などを用いた生成変換物の抽出・精製処理を行った。室内試験では、UVやプラズマなどを用いた複数の高度処理処理システムの準備に取り掛かり、UVや塩素などを用いた一部の高度処理試験について新興汚染物質の分解試験を行った。汚染物質としては、複数種の医薬品やペルフルオロアルキル化合物およびポリフルオロアルキル化合物（PFAS）や塩素副生成物などの新興汚染物を対象とした。種々の固相抽出カラム（WAXカラム、HLBカラム、PPLカラム等）とメタノール溶媒を用いて分解生成物の溶出・精製を行い、質量分析の測定試料として準備した。また、実験作業と並行して、質量分析データから変換生成物をスクリーニングするためのアルゴリズムの作成に着手した。本手法は、これまでに構築してきた分子組成同定アルゴリズム（TRFuアルゴリズム）をベースとして、得られた高分解能質量分析データより分子組成を同定し、その後、サスペクトスクリーニングや分子ネットワーク手法等を組み合わせることで、変換生成物候補を検出するノンターゲット手法である。研究初年度では、分子組成同定アルゴリズムにハロゲン等の元素を組み込むことを中心に作業を行った。従来ではCHONSPを主とした化合物が解析対象となっていたが、ハロゲン元素を組み込むことにより、Fなどの新興汚染物質に含まれる元素も対象にした分子組成同定アルゴリズムとして更新した。
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| 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
研究初年度に予定されていた、課題１における「新興有機汚染物質からの変換生成物の生成試験」や課題２における「分子組成同定アルゴリズム高度化」が実施されおおむね順調に進展していると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度の研究では、課題１における変換生成物の生成試験（UVやプラズマを用いた水処理試験）を継続し、対象試料について高分解能質量分析を実施する。また、課題2における分子組成同定アルゴリズム高度化のみならず分子ネットワーク解析にも着手する。
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