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2018 年度 実施状況報告書

大気エアロゾル中多環芳香族炭化水素の長距離輸送における腐植様物質の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K00519
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

布施 泰朗  京都工芸繊維大学, 分子化学系, 助教 (90303932)

研究分担者 柄谷 肇  京都工芸繊維大学, 分子化学系, 教授 (10169659)
山田 悦  京都工芸繊維大学, 分子化学系, 教授 (30159214) [辞退]
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード長距離輸送 / 越境汚染 / 大気腐植様物質 / 多環芳香族炭化水素 / 熱分解GC/MS / 熱脱着GC/MS
研究実績の概要

2016年から中国から長距離輸送されるSPM濃度が大幅に減少している。また、PM2.5に含有するPAHs濃度についても同様の減少傾向を示した。本研究では、SPM中のPAHsの構成比を環数別に評価することにより長距離輸送中に光化学反応などによる各PAHsの安定性の差により輸送距離及び輸送経路をバックトラジェクトリ解析とあわせて評価した。また、大気中SPMが沈着、堆積する湖沼底質中に保存される性質を持つ多環芳香族炭化水素(PAHs)及び金属成分の分布により長距離輸送の課程を推定することを試みた。
大気SPMの試料の採取は京都市左京区松ヶ崎の京都工芸繊維大学の屋上(地上20m)でハイボリュームサンプラーにより石英ろ紙上に捕集した。底質試料は、京都に近い底質が安定した湖沼であり広い集水域を持たない余呉湖を選択し、湖深部において不攪乱採取泥器を用い、高さ35cmのコアを採取した。また、中国大陸から京都への間に位置する隠岐の島(島根県)男池にても同様に底質コアを採取した。
ろ紙上の大気SPMからは脂肪族炭化水素(n-alkanes)を熱分解GC/MSを用いて熱脱着領域にて定量することが可能であった。また、PAHsは蛍光検出HPLC法により定量することにより評価を行ってきたが、熱分解GC/MSで300℃にて脱着するPAHs成分の分析を試みたが、脱着速度が緩やかで、定量可能な分離能を得ることができなかった。そのため、ヘッドスペースGC/MS法にて300℃まで保温温度を上昇させることで熱脱着成分のPAHsの定量を試みたところ、一時的には分析定量が可能であったが、装置のポリシロキサンによる汚染のために、装置の運用が困難となった。本研究の根幹である。現在、PAHsの迅速簡易定量法の確立を熱脱着GC/MSの導入により検討している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初予定していたヘッドスペースGC/MSを用いた場合に専用バイアルセプタムからポリシロキサンなどの大量ブリードが原因で、分析が困難となった。現在、熱脱着GC/MSを用いた分析法の開発を進めている。本研究において捕集ろ紙からの直接分析法は非常に重要で有り、研究野進捗に直接影響していた。

今後の研究の推進方策

熱脱着GC/MSを用いた分析法を開発する。2019年度は島津製熱脱着前処理装置(TD-30)を導入し、PAHsの安定的な迅速分析法を確立し、捕集ろ紙上において光化学反応に影響をHULISの動態と共に評価する予定である。

次年度使用額が生じた理由

1194円が前年度残額が生じた。次年度に繰り越して消耗品等を購入する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Generation mechanism of 1,4-dioxane in the exhaust gas from an industrial waste incineration facility2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuro Fuse, Takashi Nagaya, Ichiro Aizawa
    • 雑誌名

      Journal of Environment and Safety

      巻: in press ページ: 1-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ヘッドスペースGC/MSを用いた産業廃棄物焼却処理装置の高反応石灰塗布バグフィルター上における1,4-ジオキサン発生機構2019

    • 著者名/発表者名
      初雪, 布施泰朗
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 68 ページ: 339-342

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 琵琶湖・流域河川水における溶存有機物質の特性と起源 -フミン物質と藻類由来有機物-2019

    • 著者名/発表者名
      山田 悦、水口裕尊、布施泰朗
    • 雑誌名

      Limnological Study

      巻: 6 ページ: 21-30

    • 査読あり
  • [学会発表] 生分解実験による琵琶湖北湖深層水における植物プランクトン由来粒子状有機 物質の動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      中屋慎司・水口裕尊・布施泰朗・山田 悦・山本春樹・岡本高弘・早川和秀
    • 学会等名
      日本陸水学会 第 83 回大会
  • [学会発表] 二次元電気泳動及びMALDI-TOF-MSを用いた琵琶湖水中溶存タンパク質の 特性と動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      比嘉良太・藤井しおり・藤井一輝・柄谷肇・水口裕尊・ 布施泰朗・山田悦・岡本高弘・早川和秀
    • 学会等名
      日本陸水学会 第 83 回大会
  • [学会発表] 琵琶湖北湖湖底環境シミュレーション実験による底質-湖水間の溶存有機物質の 動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤井一輝・菅井良紀・布施泰朗・ 山田 悦・山本春樹・岡本高弘・早川和秀
    • 学会等名
      日本陸水学会 第 83 回大会
  • [学会発表] Py-GC/MSを用いる琵琶湖北湖深水層における溶存有機物質の化学特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤翔太・布施泰朗・山田悦・山本春樹・岡本高弘・早川和秀
    • 学会等名
      日本陸水学会 第 83 回大会
  • [学会発表] フィルター法によるDNA抽出とリアルタイムPCRを用いる琵琶湖北湖における 珪藻類などの動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤井しおり・比嘉良太・藤井一輝・柄谷肇・水口裕尊・ 布施泰朗・山田悦・石川可奈子・岡本 高弘・早川和秀
    • 学会等名
      日本陸水学会 第 83 回大会

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公開日: 2019-12-27  

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