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2020 年度 実施状況報告書

水環境への新興化学物質の排出実態解明と発生源解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12352
研究機関福岡県保健環境研究所

研究代表者

宮脇 崇  福岡県保健環境研究所, その他部局等, 専門研究員 (70346691)

研究分担者 古閑 豊和  福岡県保健環境研究所, その他部局等, 研究員 (30708467)
平川 周作  福岡県保健環境研究所, その他部局等, 研究員 (90527623)
門上 希和夫  北九州市立大学, 環境技術研究所, 教授 (60433398)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード水環境 / 化学物質 / スクリーニング法 / 起源解析 / マーカー
研究実績の概要

都市域河川水からは多種多様な化学物質が検出されるため、その排出実態を把握するためには、有機物質および無機物質を対象にした包括的な分析法が必要になる。本研究ではGC-MS、LC-QTOFMS、ICP-MS、イオンクロマトグラフ等の分析機器を駆使したスクリーニング法を開発し、都市域河川水から化学物質の環境実態を、各種事業場排水から化学物質の排出実態を明らかにする。さらに、検出物質の中から起源特異性を示すマーカー物質を探し出し、それらの発生源を推定する手法を開発する。これまでの調査結果から、我々は、河川水および事業場排水の両方から検出された物質が複数あることを確認している。有機物質ではPPCPs等の生活由来化合物が高頻度で検出され、無機物質では亜鉛やフッ素をはじめとする複数の元素やイオン類が検出されている。
そこで、本研究で検出された有機物質および無機物質の測定データをもとにレーダーチャートを作成し、河川水および事業場排水それぞれについて化学物質のプロファイル化を行った。その結果、調査対象の河川では上流に位置する事業場排水の影響を強く受けていることが示唆された。さらに、事業場の種類によって排出される物質に特異性があることが明らかになった。そこで、それらをマーカーとして多角的な起源解析を行った結果、調査地域から3つの事業場が発生源として推定された。以上の結果から、都市域河川水中の化学物質の発生源解析には、有機物質、無機物質両方の測定データが不可欠であることが示された。

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

これまでに開発したスクリーニング法を用いて、福岡県内2つの都市域河川A、B(各6地点×2回調査)、事業所排水(処分場含む)計24箇所を対象に実態調査を行った。都市域河川Aでは、6つの調査地点において無機物質が0.69~8.2mg/L(金属類)および100~5700mg/L(イオン類)、有機物質が12~39μg/L(物質数は89~136)で検出された。検出物質の中には起源特異性を示す物質が複数確認され、無機物質ではストロンチウム、亜鉛、塩化物イオン、フッ素がマーカーとして、有機物質ではMetformin、Distyrylbiphenyl disulfonate、Sucralose等計50物質がマーカー候補(※分解性試験未実施のため)としてピックアップされた。これらの測定データをもとに起源解析した結果、ストロンチウムやフッ素がガラス製造業由来、亜鉛が金属メッキ業由来、有機物質が下水処理場由来であることが推定された。以上の結果から、分解性試験については未実施であったものの、研究全体の進捗としては概ね達成できたと考えられる。

今後の研究の推進方策

最終年度は、起源推定の高精度化に取り組み、河川から検出された物質について発生源別(各種事業場)の寄与率を算出する。また、リストアップされたマーカー候補物質のうち、検出濃度や頻度が高い有機物質を対象に分解性試験を実施し、水環境においてマーカーになる物質を確定する。以上の結果から、マーカー物質による多角的起源解析の有効性と限界について評価する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナの感染防止対策によって、出張や出勤に制限が生じたため、旅費や一部の物品費の支出が計画とおりに実施できなかったため。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Development of a rapid and comprehensive method for identifying organic micropollutants with high ecological risk to the aquatic environment2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Miyawaki, Takahiro Nishino, Daichi Asakawa, Yuki Haga, Hitomi Hasegawa, Kiwao Kadokami
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 263 ページ: 128258

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.128258

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機汚染物質のターゲットスクリーニングと生物応答試験による新たな水質評価手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      古閑豊和、宮脇崇
    • 雑誌名

      全国環境研会誌

      巻: 45 ページ: 174-179

    • 査読あり
  • [学会発表] 豪雨災害を想定した緊急時環境調査手法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      古閑豊和、柏原学、平川周作、宮脇崇、石橋融子
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 各種MSスクリーニングによる河川水中化学物質の実態把握と発生源特定への試み2020

    • 著者名/発表者名
      宮脇崇、古閑豊和、平川周作、石橋融子、門上希和夫
    • 学会等名
      第23回水環境学会シンポジウム講演要旨集

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公開日: 2021-12-27  

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