| 研究課題/領域番号 |
21J01537
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 国立保健医療科学院 |
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研究代表者 |
中沢 禎文 国立保健医療科学院, 生活環境研究部, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| キーワード | 有機フッ素化合物 / 環境技術 / 活性炭 / 吸着 / 脱着 / 浄水プロセス |
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| 研究実績の概要 |
１．浄水場で稼働中の粒状活性炭 (GAC) の有機フッ素化合物 (PFAS) の破過におよぼす水温の影響を調査した。GAC池流入水に含まれる6種のカルボン酸PFAS (C4－C9) はGACの運用開始直後から30日時点まではすべて除去されていた。その後、残存率が徐々に増加し、PFASの鎖長が短いほど残存率の増加速度が大きかった。破過曲線から算出されるPFASの10 %および50 %破過時点の処理水量 (それぞれBV10およびBV50) はPFASの鎖長が長いほど増加した。水温の影響はC4とC5に見られ、低水温 (5－19 度) よりも高水温 (20－29度) の場合にBV50が小さく、高水温が破過を助長させた。吸着容量の小さい短鎖PFASは破過が早く水温の影響が顕著に見られたが、吸着容量の大きい長鎖PFASは破過が遅く水温の影響は小さかった。高水温期にC4とC5の処理後濃度が処理前濃度を超え、両者の脱着が確認された。
２．平衡脱着実験によりPFASの脱着量および脱着比率を推定した。GACをPFASフリー水に4か月間晒すことで、6種のカルボン酸PFASと2種のスルホン酸PFASが脱着し水相から検出された。各活性炭濃度におけるPFAS濃度の最大値を脱着平衡濃度とみなして活性炭濃度で除すことでPFAS脱着量を算出し、PFAS脱着量-PFAS濃度の回帰式を求め、脱着可能量 (回帰式の切片) を算出した。PFASの脱着可能量はPFOAが最大 (0.5 μg-PFAS/g-GAC) であったが、GACのPFAS負荷量との比率はPFHxA (Log D=0) で最大となった (60 %)。
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| 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
１．浄水場の粒状活性炭処理におけるPFASの破過と水温の関係を調査し、PFAS鎖長が短いほど破過が早く、破過速度が高水温により増加することを明らかにした。
２．PFASの水への脱着可能量を調査し、脱着可能量の対負荷量比がPFASの疎水性 (Log D) により異なり、Log D=0で最大となることを明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
浄水場におけるPFOS/PFOAの分岐鎖、新規PFAS 処理性の実態調査を進める。GAC吸着後のPFASの脱着速度およびGAC層内のPFASプロファイルの変化を調べる。高正荷電凝集剤と活性炭吸着を組み合わせた処理によるPFASの除去性を調べる。
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