熱プロセスに係る不均一固相における有機ハロゲン化合物の生成機構解明

• 研究課題/領域番号: 26701012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 環境リスク制御・評価
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 藤森 崇 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (20583248)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円); 2014年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 有機塩素化合物 / 有機臭素化合物 / 生成機構 / 焼却飛灰 / 野焼き / 化学形態 / その場観察 / 焼却 / 環境リスク制御・評価 / 汚染質評価

研究成果の概要

本研究では、熱プロセスに係る不均一固相を対象とし、そこでの有機ハロゲン（塩素および臭素）化合物の生成機構解明を目的とした。改良した反応セルを利用した化学形態のその場観察により、炭素のハロゲン化機構を包括的に研究し得る系を構築した。他方、都市ごみ焼却飛灰や廃電気・電子製品野焼き土壌といった環境試料に対して、多岐に渡る有機ハロゲン化合物の定量分析を行い、未同定物質の割合、新規汚染質、生成経路などを明らかにした。加えて、熱プロセスでの生成・抑制に関与する材料の影響評価実験も行い、先行的な知見を得た。

研究成果

• [国際共同研究] ハノイ工科大学(ベトナム)
• [国際共同研究] フィリピン大学ディリマン校(フィリピン)
• [国際共同研究] Water Research Institute(ガーナ)
• [国際共同研究] ハノイ工科大学(ベトナム)
• [国際共同研究] フィリピン大学ディリマン校(フィリピン)
• [国際共同研究] Water Research Institute(ガーナ)
• [雑誌論文] Occurrence, Profiles, and Toxic Equivalents of Chlorinated and Brominated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in E-waste Open Burning Soils (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C.; Horii, Y.; Tanaka, S.; Asante, K. A.; Ballesteros Jr., F. C.; Viet, P. H.; Itai, T.; Takigami, H.; Tanabe, S.; Fujimori, T.
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 225 ページ: 252-260
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2016.10.088
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chlorine and Copper Analyses to the Effect of the Molecular Structure of Carbon on the Mechanism of Chlorination (2016)
  • 著者名/発表者名: Toda, A.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.
  • 雑誌名: Organohalogen Compounds 巻: 78 ページ: 664-667
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interplay of metals and bromine with dioxin-related compounds concentrated in e-waste open burning soil from Agbogbloshie in Accra, Ghana (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T., Itai, T., Goto, A., Asante, K. A., Otsuka, M., Takahashi, S., Tanabe, S
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 209 ページ: 155-163
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2015.11.031
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synergetic Inhibition of Thermochemical Formation of Chlorinated Aromatics by Sulfur and Nitrogen Derived from Thiourea: Multielement Characterizations (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T.; Nakamura, M.; Takaoka, M.; Shiota, K.; Kitajima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Hazardous Materials 巻: 311 ページ: 43-50
  • DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.02.054
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chlorinated and Brominated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in E-waste Open-Burning Soils in Vietnam, the Philippines, and Ghana (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C.; Horii, Y.; Tanaka, S.; Asante, K. A.; Ballesteros Jr. F. C.; Viet, P. H.; Itai, T.; Takigami, H.; Tanabe, S.; Fujimori, T.
  • 雑誌名: Organohalogen Compounds 巻: 77 ページ: 187-190
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Contrasting Effects of Sulfur Dioxide on Cupric Oxide and Chloride during Thermochemical Formation of Chlorinated Aromatics (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T.; Nishimoto, Y.; Shiota, K.; Takaoka, M.
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 48 号: 23 ページ: 13644-13651
  • DOI: 10.1021/es503679c
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Percentage Contributions of Chlorinated Aromatic Compounds in Electronic Waste Open Burning Soils (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C.; Fujimori, T.; Suzuki, G.; Agusa, T.; Takaoka, M.; Takahashi, S.; Tue, N. M.; Viet, P. H.; Tanabe, S.; Takigami, H.
  • 雑誌名: Organohalogen Compounds 巻: 76 ページ: 1038-1042
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Emissons of PBDEs and Alternative Aryl Phosphates around E-Waste Recycling Area in the Northern Part of Vietnam (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsukami, H.; Tue, N. M.; Suzuki, G.; Someya, M.; Uchida-Noda, N.; Fujimori, T.; Tuyen, L. H.; Agusa, T.; Viet, P. H.; Takahashi, S.; Tanabe, S.; Takigami, H.
  • 雑誌名: Organohalogen Compounds 巻: 76 ページ: 1108-1111
  • 査読あり
• [学会発表] 炭素ナノ材料のごみ質としての熱分解挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸田朝子, 藤森崇, 佐藤健太, 高岡昌輝.
  • 学会等名: 第27回廃棄物資源循環学会研究発表会
  • 発表場所: 和歌山大学（和歌山県、和歌山市）
  • 年月日: 2016-09-27
• [学会発表] Distribution of the Pollutants Polychlorinated Biphenyl and Chlorobenzene in Soil at an Electronic Waste Open Burning Site in Ghana (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito, N.; Fujimori, T.; Itai, T.; Nishimura, C.; Takaoka, M.
  • 学会等名: 9th i-CIPEC 2016
  • 発表場所: 京都リサーチパーク（京都府、京都市）
  • 年月日: 2016-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Thermochemical Formation of Brominated Aromatic Compounds from Model Mixture using the in situ X-ray Absorption Fine Structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Kojima, Y.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.; Oshita, K.
  • 学会等名: 9th i-CIPEC 2016
  • 発表場所: 京都リサーチパーク（京都府、京都市）
  • 年月日: 2016-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Chemical Form Analysis of the Chlorination of Carbon Nanomaterials in Municipal Solid Waste Incineration (2016)
  • 著者名/発表者名: Toda, A.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.
  • 学会等名: 9th i-CIPEC 2016
  • 発表場所: 京都リサーチパーク（京都府、京都市）
  • 年月日: 2016-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Influene of Heavy Metals on Formation of Dioxin-Related Compounds in E-Waste Open Burning Soil (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T.; Itai, T.; Goto, A.; Asante, K. A.; Otsuka, M.; Takahashi, S.; Tanabe, S.
  • 学会等名: Dioxin 2016 - 36th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Firenze, Italy
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Chlorine and Copper Analyses to the Effect of the Molecular Structure of Carbon on the Mechanism of Chlorination (2016)
  • 著者名/発表者名: Toda, A.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.
  • 学会等名: Dioxin 2016 - 36th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Firenze, Italy
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Thermochemical Formation of Brominated Aromatic Compounds by Using in situ X-ray Absorption Fine Structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Kojima, Y.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.; Oshita, K.
  • 学会等名: Dioxin 2016 - 36th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Firenze, Italy
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] 塩素および銅の化学形態解析に基づいた飛灰中炭素の塩素化機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸田朝子, 藤森崇, 塩田憲司, 高岡昌輝.
  • 学会等名: 第25回環境化学討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター（新潟県、新潟市）
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] in situ X線吸収微細構造法による有機臭素化合物の熱化学的生成機構に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小島雄祐, 藤森崇, 塩田憲司, 高岡昌輝, 大下和徹.
  • 学会等名: 第25回環境化学討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター（新潟県、新潟市）
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] ガーナにおける廃電気・電子製品の野焼き土壌のクロロベンゼン類およびポリ塩化ビフェニル類による汚染分布調査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤延也, 藤森崇, 板井啓明, 西村智椰, 高岡昌輝.
  • 学会等名: 第25回環境化学討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター（新潟県、新潟市）
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] Local Pollution of Metals and Organic Compounds by Primitive Electronic Waste Recycling (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T.
  • 学会等名: The 1st International Conference on Disaster Management "From the Polar Regions to the Local Community"
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2016-03-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ダイオキシン類等の熱化学的な生成: X線吸収微細構造法によるアプローチ (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤森崇.
  • 学会等名: X線スペクトロスコピー利用研究会第3回会合
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-25
  • 招待講演
• [学会発表] 都市ごみ焼却灰に対するSTXMの適用: POPsの生成・抑制の理解を目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤森崇.
  • 学会等名: PF研究会 X線顕微分析の新展開: STXMから硬X線複合分析まで
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] 廃電気・電子製品野焼き土壌におけるダイオキシン類縁化合物と重金属類の相互作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤森崇, 板井啓明, 後藤哲智, Asante Kwado A., 大塚将成, 高橋真, 田辺信介.
  • 学会等名: 第62回日本地球化学会年会
  • 発表場所: 横浜国立大学常盤台キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 都市ごみ焼却飛灰中の炭素分子構造が芳香族塩素化合物の生成に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸田朝子, 藤森崇, 高岡昌輝, 西村智椰, 林星辰.
  • 学会等名: 第26回廃棄物資源循環学会研究発表会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-09-02
• [学会発表] Effect of Carbon Nanomaterials on the Formation of Chlorinated Aromatics in MSWI Fly Ash (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T.; Toda, A.; Takaoka, M.; Nishimura, C.; Lin, X.
  • 学会等名: Dioxin 2015 - 34th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Sao Paulo, Brazil
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] Chlorinated and Brominated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in E-waste Open-Burning Soils in Vietnam, the Philippines, and Ghana (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C.; Horii, Y.; Tanaka, S.; Asante, K. A.; Ballesteros Jr. F. C.; Viet, P. H.; Itai, T.; Takigami, H.; Tanabe, S.; Fujimori, T.
  • 学会等名: Dioxin 2015 - 34th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Sao Paulo, Brazil
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] 走査型透過X線顕微鏡（STXM）による都市ごみ焼却灰中微小粒子の炭素種マッピング (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤森崇, 薮田ひかる.
  • 学会等名: 第24回環境化学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] ベトナム、フィリピン、ガーナでのE-waste野焼き土壌における塩素化および臭素化多環芳香族炭化水素の発生状況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村智椰, 堀井勇一, 川西理史, 田中周平, 阿草哲郎, 板井啓明, 鈴木剛, Nguyen M. Tue, Kwado A. Asante, Florencio C. Ballesteros Jr., Pham H. Viet, 高岡昌輝, 高橋真, 田辺信介, 滝上英孝, 藤森崇.
  • 学会等名: 第24回環境化学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] ベトナム北部におけるE-wasteリサイクルに伴うクロロベンゼン類およびポリ塩化ビフェニル類の環境排出実態調査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村智椰, 藤森崇, 鈴木剛, 阿草哲郎, 高岡昌輝, 高橋真, Nguyen M. Tue, Pham H. Viet, 田辺信介, 滝上英孝.
  • 学会等名: 第24回環境化学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] 都市ごみ焼却飛灰において炭素ナノ材料の分子構造が芳香族塩素化合物の生成に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸田朝子, 藤森崇, 高岡昌輝, 西村智椰, 林星辰.
  • 学会等名: 第24回環境化学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] 都市ごみ焼却飛灰中の金属触媒によるダイオキシン類等の生成に対する水蒸気の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林星辰, 藤森崇, 高岡昌輝.
  • 学会等名: 第24回環境化学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] 都市ごみ焼却飛灰中の有機塩素化合物のチオ尿素による抑制 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤森崇, 中村まどか, 塩田憲司, 高岡昌輝
  • 学会等名: 第25回廃棄物資源循環学会研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学（広島市, 広島県）
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-17
• [学会発表] "Inhibition Mechanism of Thiourea during Thermochemical Formation of Chlorinated Aromatic Compounds in MSWI Fly Ash (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T.; Nakamura, M.; Shiota, K.; Oshita, K.; Takaoka, M.
  • 学会等名: Dioxin 2014 - 34th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] Percentage Contributions of Chlorinated Aromatic Compounds in Electronic Waste Open Burning Soils (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, C.; Fujimori, T.; Suzuki, G.; Agusa, T.; Takaoka, M.; Takahashi, S.; Tue, N. M.; Viet, P. H.; Tanabe, S.; Takigami, H.
  • 学会等名: Dioxin 2014 - 34th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] Application of 384 Well High-Throughput DR-CALUX Assay for Detection of Dioxin-like Compounds from E-Waste Recycling Activities in the Northern Part of Vietnam (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, G.; Someya, M.; Matsukami, H.; Uchida-Noda, N.; Tue, N. M.; Fujimori, T.; Tuyen, L. H.; Viet, P. H.; Takahashi, S.; Takigami, H.
  • 学会等名: Dioxin 2014 - 34th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] 廃電気・電子製品の野焼き土壌における有機塩素化合物の存在割合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村智椰, 藤森崇, 鈴木剛, 阿草哲郎, 大下和徹, 高岡昌輝, 高橋真, Nguyen Minh Tue, Pham Hung Viet, 田辺信介, 滝上英孝
  • 学会等名: 第23回環境化学討論会
  • 発表場所: 京都大学百周年記念時計台記念館、芝蘭会館、芝蘭会館別館（京都市, 京都府）
  • 年月日: 2014-05-14 – 2014-05-16
• [学会発表] ベトナム北部におけるE-wasteリサイクルに伴う有害金属類の環境排出実態調査（第二報） (2014)
  • 著者名/発表者名: 宇智田（野田）奈津代, 鈴木剛, 染矢雅之, 松神秀徳, Nguyen Minh Tue, 藤森崇, Le Tuyen, 阿草哲郎, Pham Hung Viet, 高橋真, 田辺信介, 滝上英孝
  • 学会等名: 第23回環境化学討論会
  • 発表場所: 京都大学百周年記念時計台記念館、芝蘭会館、芝蘭会館別館（京都市, 京都府）
  • 年月日: 2014-05-14 – 2014-05-16
• [学会発表] ベトナム北部におけるE-wasteリサイクルに伴う難燃剤の環境排出実態調査（第二報） (2014)
  • 著者名/発表者名: 松神秀徳, Nguyen Minh Tue, 鈴木剛, 染矢雅之, 宇智田（野田）奈津代, 藤森崇, Le Tuyen, 阿草哲郎, Pham Hung Viet, 高橋真, 田辺信介, 滝上英孝
  • 学会等名: 第23回環境化学討論会
  • 発表場所: 京都大学百周年記念時計台記念館、芝蘭会館、芝蘭会館別館（京都市, 京都府）
  • 年月日: 2014-05-14 – 2014-05-16
• [学会発表] ベトナム北部のE-wasteリサイクル施設におけるダイオキシン類縁化合物の環境排出実態調査（第二報） (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木剛, 染矢雅之, 松神秀徳, 宇智田（野田）奈津代, Nguyen Minh Tue, Le Tuyen, 藤森崇, 阿草哲郎, Pham Hung Viet, 高橋真, 田辺信介, 滝上英孝
  • 学会等名: 第23回環境化学討論会
  • 発表場所: 京都大学百周年記念時計台記念館、芝蘭会館、芝蘭会館別館（京都市, 京都府）
  • 年月日: 2014-05-14 – 2014-05-16