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2021 年度 実績報告書

河川流域での水循環利用における未規制汚染物質の管理手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H04940
研究機関東京大学

研究代表者

栗栖 太  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30312979)

研究分担者 春日 郁朗  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20431794)
島崎 大  国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (60322046)
小坂 浩司  国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (60370946)
竹内 悠  京都大学, 工学研究科, 助教 (70835272)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
キーワードノンターゲット分析 / 精密質量分析計 / 高分解能質量分析計 / 未規制汚染物質 / 未知スクリーニング分析
研究実績の概要

本年度では、固相抽出カートリッジを用いた前処理と、大容量直接注入での分析について、検出できる有機物コンポーネントを比較し、各試料に適した前処理方法を明らかにした。その結果、固相抽出カートリッジPPLに比べ1/10量の試料を注入した場合でも、ほぼ同数のコンポーネントが検出された。また1/5の試料量を注入した場合には1.5倍程度のコンポーネントが検出された。このことから、検出できるコンポーネント数の観点からは大容量直接注入法は有効であることが明らかとなった。また、検出されたコンポーネントの組成を、LC分析の保持時間で見た場合には、大容量直接注入法は保持時間が早い成分に集中していたのに対し、固相抽出カートリッジPPLでは幅広い保持時間で検出されていた。このことから、固相抽出による方法にくらべ、大容量直接注入法で検出されるコンポーネントは親水性の画分が主体となっていることが明らかとなった。
また、次年度以降、河川流下過程および浄水処理工程、下水処理プロセスの試料を各分担研究機関でそれぞれが分析するため、下水処理水の影響を受けた河川水3地点の試料を画分担機関で共有し、同一試料を測定した。その結果、ターゲットスクリーニング分析においては10物質について共通して検出され、それらの濃度の定量値は最大でもおおむね2倍以内であり、スクリーニング分析として許容できる範囲の違いであった。また、ノンターゲットスクリーニング分析においても、ほぼ同数のコンポーネントが検出されることが確認できた。
加えて、ノンターゲット分析における手法開発の一環として、データ解析手法の検討や、構造推定について検討を進め、今後の研究開発の準備を行った。

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

予定通り分担者との共同分析の実施を行い、データ解析を行うことができた。

今後の研究の推進方策

本年度の成果をもとに次年度以降は、流域の水利用と密接に関連がある試料の分析を通じて、流域における物質の消長を明らかにしていく研究へと展開する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 高分解能LC/MSによる河川水中溶存有機物の網羅的ノンターゲット分析のための試料前処理法2021

    • 著者名/発表者名
      上原 悠太郎, 栗栖 太, 春日 郁朗, 古米 弘明
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 77 ページ: III_251~III_260

    • DOI

      10.2208/jscejer.77.7_III_251

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of lower Phong river dissolved organic matters and formations of unknown chlorine dioxide and chlorine disinfection by-products by Orbitrap mass spectrometry2021

    • 著者名/発表者名
      Prasert Thirawit, Ishii Yoshihiro, Kurisu Futoshi, Musikavong Charongpun, Phungsai Phanwatt
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 265 ページ: 128653~128653

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.128653

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Target and Non-Target Screening to Study the Fate of Emerging Contaminants “Items to be Surveyed” in Domestic Wastewater Treatment Plants2022

    • 著者名/発表者名
      A. PANDEY, F. KURISU, I. KASUGA and H. FURUMAI
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 排水中・環境水中の有機物と微生物の理解に基づく制御を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      栗栖太
    • 学会等名
      土木学会環境工学委員会環境技術思想小委員会講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimization of data pre-processing parameters for non-target screening analysis using solutions with 57 compounds2021

    • 著者名/発表者名
      X. LIU, F. KURISU, I. KASUGA and H. FURUMAI
    • 学会等名
      Water and Environmental Technology Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationships between Structural Properties of Organic Compounds and Preferences for Radicals in UV/Cl2 Treatment2021

    • 著者名/発表者名
      X. LIU, F. KURISU, I. KASUGA and H. FURUMAI
    • 学会等名
      The 4th International Forum on Asian Water Environment Technology (IFAWET-4)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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