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2019 年度 実績報告書

環境中不均一固相における熱化学的な有機ハロゲン化合物生成の共通機構

研究課題

研究課題/領域番号 17H04718
研究機関京都大学

研究代表者

藤森 崇  京都大学, 工学研究科, 助教 (20583248)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード有機塩素化合物 / 有機臭素化合物 / 共通機構 / 焼却 / 野焼き / 化学形態 / その場観察
研究実績の概要

都市ごみ焼却飛灰や廃電気・電子製品(e-waste)野焼き土壌等の不均一固相における有機ハロゲン化合物の熱化学的生成には「共通した支配機構(共通機構)」の存在が示唆されている。本研究では、環境中の不均一固相を対象として、そこでの有機ハロゲン化合物の熱化学的生成の「共通機構」提示を目的とする。
【仮説1】金属による生成促進の共通機構
【仮説2】炭素のハロゲン化:塩素と臭素の共通性
の2つが本研究の仮説である。
最終年度(令和元年度)は、反応場を単純化したモデル系と実現場を関連付けるための統合的な研究課題に着手した。本研究課題開始からの2年間で、金属銅に着目したモデル系を重点的に検討した結果、塩素と臭素のハロゲン間で共通した炭素のハロゲン化機構を明らかにした。最終年度は、モデル系で得られた知見と比較・照合するために、都市ごみ野焼きサイト(ザンビア)やe-waste野焼きサイト(ガーナ)で系統的に収集した野焼き残渣や対照土壌を対象として、含有されている金属およびハロゲン、さらに有機ハロゲン総量を分析した。その結果、野焼き残渣中への金属(銅、鉛、亜鉛)およびハロゲンの濃縮、また、難水溶性の有機ハロゲンの存在が確認された。これら実現場試料より得られたデータを用い仮説検証に取り組んだ。
本課題からの萌芽・発展的な内容として、有機ハロゲン総量の定量評価系の開発およびその応用が挙げられる。当初予定の焼却プロセスに関わる試料群への適用を超えて、他の都市静脈系の環境試料や生物試料に対する研究も展開し、焼却処理の与える有機ハロゲン総量への影響を相対的に評価することができた。以上より得られた結果は、2つの仮説を実証的に裏付けるだけでなく、発展的な研究課題へと昇華するものであり、国内・国際学会での講演(招待、受賞含む)、数篇の査読付き論文として学術的に位置づけることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 浙江大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      浙江大学
  • [国際共同研究] University of South Australia(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of South Australia
  • [国際共同研究] ザンビア大学(ザンビア)

    • 国名
      ザンビア
    • 外国機関名
      ザンビア大学
  • [雑誌論文] Thermochemical Formation of Dioxins Promoted by Chromium Chloride: In situ Cr- and Cl-XAFS Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Buekens, A.; Mukai, K.; Niwa, Y.; Li, X.; Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 388 ページ: 122064

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2020.122064

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bioaccessibility and Human Health Risk Assessment of Metal(loid)s in E-Waste Open Burning Soil from Agbogbloshie in Accra, Ghana2020

    • 著者名/発表者名
      Cao, P.; Fujimori, T.; Juhasz, A.; Takaoka, M.; Oshita, K.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 240 ページ: 124909

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.124909

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Incineration of Carbon Nanomaterials with Sodium Chloride as a Potential Source of PCDD/Fs and PCBs2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T.; Toda, A.; Mukai, K.; Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 382 ページ: 121030

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2019.121030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Speciation of Insoluble Chlorine in E-waste Open Burning Soil: Implications of the Presence of Unidentified Aromatic-Cl and Insoluble Chlorides2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai, K.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 233 ページ: 493-502

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.05.283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Speciation of Insoluble Chlorine in Environmental Solid Samples2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai, K.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.; Funakawa, S.; Takeda, A.; Takahashi, S.
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 ページ: 6126-6137

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b00049

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of Dioxins from Open Burning of Cable: Effect of Copper and Investigation of the Mechanisms2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Li, X.; Shiota, K.; Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Organohalogen Compounds

      巻: 81 ページ: 314-317

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Species-Specific Differences in Extractable Organochlorine and Organobromine in High-Trophic-Level Mammals2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai, K.; Fujimori, T.; Anh, H. Q.; Fukutani, S.; Kunisue, T.; Nomiyama, K.; Takahashi, S.
    • 雑誌名

      Organohalogen Compounds

      巻: 81 ページ: 211-214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Speciation of Chlorine and Bromine in Solid Environmental Samples: Focus on the Insoluble and Extractable Fractions2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai, K.; Fujimori, T.; Anh, H. Q.; Fukutani, S.; Tomioka, K.; Takahashi, S.
    • 雑誌名

      Organohalogen Compounds

      巻: 81 ページ: 93-96

    • 査読あり
  • [雑誌論文] POPsの非意図的生成と制御: 利用可能な最良の技術(BAT)および環境のための最良の慣行(BEP)2019

    • 著者名/発表者名
      藤森崇, 川本克也
    • 雑誌名

      廃棄物資源循環学会誌

      巻: 30 ページ: 201-211

  • [雑誌論文] 熱プロセスにおける有機ハロゲン化合物と重金属の関係2019

    • 著者名/発表者名
      藤森崇, 塩田憲司, Zhang, M., 板井啓明, 高岡昌輝
    • 雑誌名

      Photon Factory News

      巻: 37 ページ: 14-19

  • [学会発表] Formation of Dioxins from Open Burning of Cable: Effect of Copper and Investigation of the Mechanisms2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Li, X.; Shiota, K.; Takaoka, M.
    • 学会等名
      Dioxin 2019 - 39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 国際学会
  • [学会発表] Species-Specific Differences in Extractable Organochlorine and Organobromine in High-Trophic-Level Mammals2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai, K.; Fujimori, T.; Anh, H. Q.; Fukutani, S.; Kunisue, T.; Nomiyama, K.; Takahashi, S.
    • 学会等名
      Dioxin 2019 - 39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 国際学会
  • [学会発表] Speciation of Chlorine and Bromine in Solid Environmental Samples: Focus on the Insoluble and Extractable Fractions2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai, K.; Fujimori, T.; Anh, H. Q.; Fukutani, S.; Tomioka, K.; Takahashi, S.
    • 学会等名
      Dioxin 2019 - 39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening for Unidentified Organohalogen Compounds in House Dust (NIST SRM2585) Using GC×GC-HRToFMS2019

    • 著者名/発表者名
      Goto, A.; Ieda, T.; Mukai, K.; Shiota, K.; Fujimori, T.; Kunisue, T.; Hashimoto, S.
    • 学会等名
      Dioxin 2019 - 39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 国際学会
  • [学会発表] Summary Session: Formation, Sources and Control2019

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T.
    • 学会等名
      Dioxin 2019 - 39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Trial to Understand Distribution of Halogens in Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T.; Mukai, K.
    • 学会等名
      3rd Chemical Hazard Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermochemical Formation of PCDD/F from Open Burning of Cable2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Shiota, K.; Takaoka, M.
    • 学会等名
      3rd Chemical Hazard Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] 認証値付ハウスダスト(NIST SRM 2585)のキャラクタリゼーションおよびハロゲンの存在状態2019

    • 著者名/発表者名
      藤森崇, 向井康太, 塩田憲司, 後藤哲智, 家田曜世, 国末達也, 橋本俊次
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
  • [学会発表] 高次哺乳類における抽出可能性有機塩素・臭素の種間差2019

    • 著者名/発表者名
      向井康太, 藤森崇, Hoang Quoc Anh, 福谷哲, 国末達也, 野見山桂, 高橋真
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
  • [学会発表] 環境固体試料における塩素・臭素のマスバランス: 難水溶性および抽出可能性への着目2019

    • 著者名/発表者名
      向井康太, 藤森崇, Hoang Quoc Anh, 福谷哲, 冨岡恵大, 高橋真
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
  • [学会発表] ハイライトセッション: POPs・難燃剤などに関する研究動向、注目研究の抜粋、そして私的見解2019

    • 著者名/発表者名
      藤森崇
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] 森林土壌における塩素・臭素の化学形態別鉛直分布: 土壌分類間の比較2019

    • 著者名/発表者名
      向井康太, 藤森崇, 舟川晋也
    • 学会等名
      日本地球化学会第66回年会
  • [学会発表] 新規POPsの焼却による熱分解生成物のPyGC-MSを用いた定性分析2019

    • 著者名/発表者名
      藤森崇, 西田崇矩, 高見侑佑, 高岡昌輝
    • 学会等名
      第30回廃棄物資源循環学会研究発表会
  • [備考] 代表者のWebページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/fjmogomjf/

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公開日: 2021-01-27  

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