環境汚染物質の拡散と毒性に与える腐食物質の影響評価と環境浄化剤への活用

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07558205
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中村 博 北海道大学, 大学院地球環境化学研究科, 教授 (00117194)
• 研究分担者: 田中 俊逸 北海道大学, 大学院地球環境科学研究科, 助教授 (30142194) ; 長谷部 清 北海道大学, 大学院地球環境科学研究科, 教授 (70000859)
• キーワード: 腐食物質 / フミン酸 / フルボ酸 / タンニン酸 / 没食子酸 / 木酢液 / 六価クロム / 多環芳香族化合物

研究概要

環境汚染物質の拡散と毒性に与える腐食物質の影響を調べるために、平成8年度には主に以下の事柄について検討し、幾つかの新しい知見を得ることができた。
(1)クロムの参加・還元反応に与える影響について、フミン酸やフルボ酸等の腐食物質の他に、タンニン酸、没食子酸、木酢液など森林を起源とする幾つかの有機酸について比較検討を行った。その結果、六価クロムの還元反応においては、タンニン酸、没食子酸、木酢液など比較的低分子の有機酸が速い還元速度を有するのに対し、フミン酸やフルボ酸の還元速度はかなり遅いことが判明した。一方、三価のクロムは酸素共存下マンガンによって容易に酸化されて六価のクロムを再成する。しかし、この時フミン酸やフルボ酸が存在すると、この酸化反応が抑制されることが見出された。このような効果は、タンニン酸などの低分子化合物では顕著ではなく、腐食物質の三価クロムとの錯形成能力が重要な働きをしていることが示唆された。このことは、六価クロムの還元無毒化処理において、還元速度の速いタンニン酸などが推奨されているが、再酸化によって六価クロムが再生される可能性を考慮するならば、この反応が抑制される腐食物質による処理が有利であることを示唆している。
(2)腐食物質はまた、海面活性な性質を示す。この性質はピレンのような難溶性の多環芳香族を可溶化することを昨年度2相モデルを用いて明らかにした。しかし、実際の環境水中には腐食物質などの他に、粘土鉱物などの懸濁粒子も存在する。従って、今年度はより実際の環境に近い固体粒子-水-腐食物質からなる三相モデル系での実験を行った。その結果、三相系での多環芳香族の溶解は、水相中の腐食物質相と固体粒子上に吸着した腐食物質相の両方への分配を考慮して説明されることが判明した。また、評価された分配係数や吸着係数は腐食物質の起源によって大いに異なることが判明した。

研究成果

• [文献書誌] M. Fukusima,: "Acid-base characterization of molecular weight fractionated humic acid," Talanta,. 43. 383-390 (1996)
• [文献書誌] M. Fukushima,: "Copper (II) binding abilities of molecular weight fractionated humic acids and their mixtures," Anal. Chim. Acta,. 322. (1996)
• [文献書誌] K. Sugawara,: "Accumulation voltammetry of avidin and biotin using a biotin labeled with Nile Blue A." Bioelectrochemistry and Bioenergetics,. 41. 167-172 (1996)
• [文献書誌] S. Tanaka,: "Suppression effect of humic substances on oxidation of chromium (III) to chromium (VI)." Toxicological and Environmental Chem.,. 58. 17-23 (1997)
• [文献書誌] S. Tanaka,: "Water solubility enhancement of pyrene in the presence of humic substances." Anal. Chim. Acta,. (in press). (1997)
• [文献書誌] M. Fukushima,: "Speciation analysis of chromium after reduction of chromium (VI) by humic acid." Toxicological and Environmental Chemistry,. (in press). (1997)