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2021 年度 実績報告書

ラボからフィールドへ―底質毒性試験における化学物質曝露の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20F20753
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

遠藤 智司  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主任研究員 (30748934)

研究分担者 FISCHER FABIAN  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2020-07-29 – 2022-03-31
キーワードChemical fate / Bioavailability / Bioaccumulation / Diffusion / Passive dosing / Toxicity
研究実績の概要

The goal of this research project was to bridge the gap between the laboratory and the field with respect to chemical exposure and toxicity to benthic organisms. In this work, we developed both experimental and computational approaches to better understand the actual chemical exposure of test organisms in laboratory toxicity testing. A mechanistically based mass transport model was established that accounted for diffusion, sorption, dilution, and colloid-facilitated transport of chemicals in the spiked-sediment exposure system. The model successfully reproduced experimental concentration data and was used to quantitatively estimate the influences of chemical, sediment, and system properties on the mass distributions of chemicals. Comparison of the model and experimental results indicated a crucial role of dissolved organic matter (DOM) in the transport of hydrophobic chemicals. In addition, the passive dosing method using polymer meshes was developed and optimized to set up a consistent exposure condition. Toxicity tests with a set of chemicals with varying properties proved the robustness, repeatability, and applicability of the method. The influences of DOM in water on the toxicity of hydrophobic chemicals to a benthic invertebrate species were confirmed using the developed method. The result suggests that DOM plays an important role and should be considered when assessing toxicity to benthic organisms.

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mind the Exposure Gaps-Modeling Chemical Transport in Sediment Toxicity Tests2021

    • 著者名/発表者名
      Fabian Christoph Fischer, Kyoshiro Hiki, Satoshi Endo
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 55 ページ: 11885-11893

    • DOI

      10.1021/acs.est.1c03201

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatiotemporal Distribution of Hydrophobic Organic Contaminants in Spiked-Sediment Toxicity Tests: Measuring Total and Freely Dissolved Concentrations in Porewater and Overlying2021

    • 著者名/発表者名
      Kyoshiro Hiki, Fabian Christoph Fischer, Takahiro Nishimori, Haruna Watanabe, Hiroshi Yamamoto, Satoshi Endo
    • 雑誌名

      Environmental Toxicology and Chemistry

      巻: 40 ページ: 3148-3158

    • DOI

      10.1002/etc.5199

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective exposure of chemicals in in vitro cell systems: A review of chemical distribution models2021

    • 著者名/発表者名
      Susana Proenca, Beate I. Escher, Fabian Christoph Fischer, Ciaran Fisher, Sebastien Gregoire, Nicky J. Hewitt, Beate Nicol, Alicia Paini, Nynke I. Kramer
    • 雑誌名

      Toxicology in Vitro

      巻: 73 ページ: 105133

    • DOI

      10.1016/j.tiv.2021.105133

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Passive Dosing with Biocompatible Polyethylene Meshes to Control Exposure and to Measure Toxicity and Bioaccumulation in H. azteca Water-Only Tests2021

    • 著者名/発表者名
      Fabian Christoph Fischer, Kyoshiro Hiki, Satoshi Endo
    • 学会等名
      SETAC North America 42nd Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Revealing the mechanisms underlying temporal and spatial exposure variability in sediment toxicity tests2021

    • 著者名/発表者名
      Fabian Christoph Fischer, Kyoshiro Hiki, Satoshi Endo
    • 学会等名
      29th Symposium of Environmental Chemistry
  • [学会発表] Bioavailability of organic micropollutants in cell-based bioassays2021

    • 著者名/発表者名
      Fabian Christoph Fischer
    • 学会等名
      Wasser 2021
    • 国際学会
  • [備考] ラボからフィールドへ--底質毒性試験における化学物質曝露の解明

    • URL

      https://www.nies.go.jp/subjects/2021/25718_fy2021.html

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公開日: 2022-12-28  

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