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2009 年度 実績報告書

有機フッ素化合物など強難分解性物質の水・汚泥処理系における挙動と新分解法開発

研究課題

研究課題/領域番号 20241021
研究機関大阪産業大学

研究代表者

尾崎 博明  大阪産業大学, 工学部, 教授 (40135520)

研究分担者 菅原 正孝  大阪産業大学, 人間環境学部, 教授 (60026119)
白川 卓  神戸大学, 医学部, 准教授 (30171044)
山田 修  大阪産業大学, 工学部, 教授 (10140203)
濱崎 竜英  大阪産業大学, 人間環境学部, 准教授 (50340617)
谷口 省吾  大阪産業大学, 新産業研究開発センター, 研究員 (40425054)
キーワード有機フッ素化合物 / PFOA / PFOS / 強難分解性物質 / バイオアッセイ / 電気分解 / 間接熱脱着法 / LC / MS / MS
研究概要

本研究では、世界的に問題になっているPFOS(Perfluorooctane sulfonate)、PFOA(Perfluorooctanoic acid)などの有機フッ素化合物等の強難分解性物質を対象とし、通常の水処理方法では分解できないこれらの物質を高効率に除去する技術の開発等について検討するとともに、PFOSの遺伝子発現に及ぼす影響ついて検討を加えた。得られた成果は以下の通りである。
1.PFOAについては従来、紫外線による分解の有効性が示されていなかったが、185nmの紫外線を含む低波長紫外線を照射したところ、PFOAは約97%が分解し、254nmの紫外線のみの場合と比較して約59%分解率が向上することがわかった。また、分解は分子中の-COOHが分離した後、炭素が順に切り離され低分子化していくと推定される結果を得た。これらの結果は極めて斬新で有用な知見である。
2.PFOAとPFOSは、電気分解法によりそれぞれ90%以上が分解し、分解時には溶液中へのフッ素の脱離とイオン化がみられたことから、分解は脱フッ素を伴い行われることが新たに明らかになった。また、下水二次処理水中でもPFOAとPFOSは同様に分解されることを確認した。
3.土壌中のPFOSとPFOAは400℃以上の加温による間接熱脱着法により90%以上分解することを明らかにした。。この際、PFOAでは400℃で、またPFOSでは600℃で分解物として多くのフッ素化合物が検出され、無機化が進むことがわかった。
4.培養細胞に100μMのPFOSを24時間曝露した後、定量PCRを用いて遺伝子発現の変化を測定した結果、脂肪酸の取り込みに関与するL-FABPの発現では減少傾向が、脂肪細胞分化に関与するCPT1A、ACSL1、ADRPの発現では増加傾向がみられ、PFOSは遺伝子発現に影響することを示す知見が得られた。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Influence of inorganic solids on Photocatalytic oxidataion of 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid with UV and TiO_2 fiber in aqueous Solution2010

    • 著者名/発表者名
      Rabindra Raj Giri, ら
    • 雑誌名

      DESALINATION Vol.255

      ページ: 9-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degration of common pharmaceuticals and personal care products in mixed solutions by advanced oxidation technique2010

    • 著者名/発表者名
      R.R.Giri, ら
    • 雑誌名

      Int.J.Environ.Sci.Tech. Vol.7

      ページ: 251-260

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温高圧条件下における2, 4-ジクロロフェノキシ酢酸の分解2009

    • 著者名/発表者名
      橋本政明, ら
    • 雑誌名

      環境技術 Vol.38

      ページ: 53-59

    • 査読あり
  • [学会発表] 紫外線による有機フッ素化合物のPFOAの分解について2010

    • 著者名/発表者名
      岡田達也, ら
    • 学会等名
      第44回日本水環境学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2010-03-16
  • [学会発表] 電気化学的処理法におけるPFOS構造異性体の分解挙動について2010

    • 著者名/発表者名
      谷口省吾, ら
    • 学会等名
      第44回日本水環境学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2010-03-16
  • [学会発表] 電気分解処理法による有機フッ素化合物の分解および分解過程の検討2010

    • 著者名/発表者名
      田中嵩人, ら
    • 学会等名
      第44回日本水環境学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2010-03-16
  • [学会発表] 寝屋川における抗インフルエンザ薬の動態2010

    • 著者名/発表者名
      高浪龍平, ら
    • 学会等名
      第44回日本水環境学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2010-03-15
  • [学会発表] 低圧逆浸透膜による水中の有機フッ素化合物の分離について2010

    • 著者名/発表者名
      陳霞明, ら
    • 学会等名
      第44回日本水環境学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2010-03-15
  • [学会発表] 電気分解処理法による模擬排水中における医薬品類の除去特性について2009

    • 著者名/発表者名
      田中嵩人, ら
    • 学会等名
      第46回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      新島学園短期大学
    • 年月日
      2009-11-28
  • [学会発表] 白色腐朽菌を用いた難分解性着色糖蜜廃液の脱色について2009

    • 著者名/発表者名
      高浪龍平, ら
    • 学会等名
      第46回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      新島学園短期大学
    • 年月日
      2009-11-28
  • [学会発表] Elimination of selected pharmaceuticals and personal care products(PPCPs)in mixed aqueous solution by different oxidation methods2009

    • 著者名/発表者名
      R.R.Giri, ら
    • 学会等名
      The 3^<rd> Specialized Conference on Decentralized Water and Wastewater International Network
    • 発表場所
      Hotel Radisson, Kathmandu, Nepal
    • 年月日
      2009-11-12
  • [学会発表] Oxidative Degradation of 2, 4-dichlorophenoxyacetic Acid(2, 4-D)in Subcritical and Supercritical Waters2009

    • 著者名/発表者名
      M.Hashimoto, ら
    • 学会等名
      The 3^<rd> IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Taipei International Convention Center(TICC), Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] Photochemical Oxidation of Pharmaceuticals and Personal Care Products(PPCPs)in Mixed Aqueous Solution Using Low Pressure UV Irradiation and Hydrogen Peroxide2009

    • 著者名/発表者名
      R.R.Giri, ら
    • 学会等名
      The 3^<rd> IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Taipei International Convention Center(TICC), Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2009-10-19
  • [学会発表] 白色腐朽菌由来酵素による着色糖蜜廃液の脱色と分解挙動2009

    • 著者名/発表者名
      高浪龍平, ら
    • 学会等名
      第9回環境技術学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] 低圧逆浸透膜による水中の有機フッ素化合物及び医薬品類の分離2009

    • 著者名/発表者名
      陳霞明, ら
    • 学会等名
      第9回環境技術学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] 電気分解処理法による模擬排水中医薬品類の除去特性について2009

    • 著者名/発表者名
      田中嵩人, ら
    • 学会等名
      第9回環境技術学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] 間接熱脱着法を用いた土壌中有機フッ素化合物の処理に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      南淳志, ら
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] 白色腐朽菌を用いた難分解性着色糖蜜廃液の脱色について2009

    • 著者名/発表者名
      高浪龍平, ら
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] 模擬排水中における医薬品類の電気分解処理での分解過程の検討2009

    • 著者名/発表者名
      田中嵩人, ら
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] 低圧逆浸透膜による水中の有機フッ素化合物の分離2009

    • 著者名/発表者名
      陳霞明, ら
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] 下水処理工程におけるPPCPsの挙動についての検討2009

    • 著者名/発表者名
      谷口省吾, ら
    • 学会等名
      第46回下水道研究発表会
    • 発表場所
      東京ビックサイト
    • 年月日
      2009-07-29
  • [学会発表] 間接熱脱着における土壌中有機フッ素化合物の分解挙動について2009

    • 著者名/発表者名
      南淳志, ら
    • 学会等名
      第15回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2009-06-19
  • [学会発表] Effect of Perfluorooctane sulfonate(PFOS)on genotoxicity of micropollutants in micronucleus assay2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ozaki, ら
    • 学会等名
      6th IWA/GRA Specialized Conference(MICROPOL & ECOHAZARD 2009)
    • 発表場所
      Hyatt Regency Hotel San Francisco International Airport, California, USA
    • 年月日
      2009-06-10
  • [学会発表] 下水試料中医薬品類の多成分分析法の検討2009

    • 著者名/発表者名
      谷口省吾, ら
    • 学会等名
      第18回環境化学討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2009-06-09

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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