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2009 年度 実績報告書

社会安全性確保を志向した土壌中の超微量重金属イオンの簡易迅速化学計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20350070
研究機関東北大学

研究代表者

壹岐 伸彦  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (50282108)

研究分担者 星野 仁  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (20124620)
高橋 透  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (30361166)
キーワード化学計測 / 環境分析 / 土壌汚染 / 重金属 / 簡易分析法 / チアカレックスアレーン
研究概要

本研究は社会安全性確保を志向し,カドミウムCd,鉛Pb,水銀Hgなどの土壌中重金属イオンの簡易迅速定量法を開発することを目標とする.本研究で提案する計測法は1)土壌検液作成,2)濃縮,3)分離検出の三段階から構成され,各段階において重金属イオン認識素子チアカリックスアレーンTCAを機能させる.本年度は前年度の1)「迅速・選択的土壌検液作成法(TCA抽出法)」の確立を受け,3)を検討し,以下の成果を得た.
1.重金属イオンのHPLC定量システムの確立:土壌溶出液中のCd,PbおよびHg測定を想定し,これらソフト金属の錯体への誘導体化,および速度論的識別モード(KD-)HPLC分離-吸光検出系の検討を行った.誘導体化配位子を種々探索し,ジアセチルビス(4-フェニル-3-チオセミカルバゾン)(DBS)がこれらソフト重金属イオンの錯体化に適していることを見いだした.本DBS-KD-HPLC系におけるCd,Pb,Hgの検出限界はそれぞれ0.63,2.7,0.91ppbとなり,Hgを除き土壌溶出試験環境基準(それぞれ10,10,0.5ppb)を下回った.よって本系はCd,Pb汚染の有無の判断に適用可能な感度を持つことを明らかにした.また,50~100倍の遷移金属イオンの妨害をクリア出来,土壌溶出液へ適応できること明らかにした.
2.土壌検液作成とKD-HPLC測定との結合:土壌溶出液中の重金属イオンはそれぞれTCA錯体として存在している.これにDBSを添加したところ,Cd錯体の配位子置換が不完全であった.そこで前段でのTCA錯体の酸分解が有効であることを見いだした.これにより土壌中重金属のTCA抽出/DBSによる誘導体/KD-HPLC定量システムを完成させることができ,また実際の土壌試料への適応が可能となった.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] One-step heterogeneous assembly of terbium(III) and silver(I) with thiacalix[4]arene ligands to form a cage including terbium(III) in an octa-oxygen cube2009

    • 著者名/発表者名
      Teppei Tanaka
    • 雑誌名

      J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem. 64

      ページ: 379-383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expanding the Scope of CE Reactor to ssDNA-binding protein-ssDNA Complexes as Exemplified for a Tool for Direct Measurement of Dissociation Kinetics of Biomolecular Complexes2009

    • 著者名/発表者名
      Toru Takahashi
    • 雑誌名

      Electrophoresis 30

      ページ: 3079-3085

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Cationic Guest Molecules by Quenching of Luminescence of a Selfassembled Host Molecule Consisting of TbIII and Calix[4]arene-p-tetrasulfonates2009

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Horiuchi
    • 雑誌名

      Anal.Chim.Acta 650

      ページ: 258-263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ligand-Substitution Mode Capillary Electrophoretic Reactor(CER). Extending CER toward Measurement of Slow Dissociation Kinetics with a Half-Life of Hours2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Iki
    • 雑誌名

      Anal.Chem. 81

      ページ: 7849-7854

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-covalent strategy for activating separation and detection functionality by use of the multifunctional host molecule thiacalixarene2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Iki
    • 雑誌名

      J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem. 64

      ページ: 1-13

  • [学会発表] A test method for soil contamination with Cd and Pb consisting of selective extraction with thiacalixarene and detection by using atomic absorption spectrometry2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Iki
    • 学会等名
      Pittsburg Conference 2010
    • 発表場所
      オーランド,フロリダ,米国
    • 年月日
      2010-03-02
  • [学会発表] Luminescent Supramolecular Complexes of Ag(I)-Tb(III)-Thiacalix[4]arene Formed in Aqueous Solutions : Structure, Photophysical Properties, and Applications2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Iki
    • 学会等名
      10th International Conference on Calixarenes(CALIX 2009)
    • 発表場所
      高麗大学,ソウル,韓国
    • 年月日
      2009-07-13

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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