金属特異性を考慮した包括的な生態リスク評価手法の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24241014
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 加茂 将史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 主任研究員 (90415662)
• 研究分担者: 内藤 航 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 主任研究員 (10357593) ; 永井 孝志 国立研究開発法人 農業環境技術研究所, 有機化学物質研究領域, 主任研究員 (10391129) ; 坂本 正樹 富山県立大学, 工学部, 講師 (20580070) ; 中森 泰三 横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 准教授 (50443081) ; 保高 徹生 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 主任研究員 (60610417) ; 大嶋 雄治 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70176874) ; 小野 恭子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 主任研究員 (90356733) ; 林 岳彦 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク研究センター, 主任研究員 (90534157)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 生態リスク評価 / 重金属 / Biotic Ligand Model

研究実績の概要

水生生物のリスク評価では、金属毒性予測モデル (BLM) の高精度化を目指して、pHの影響つまりプロトンの影響をモデルに組み込むための試験を開始した。pHは半数致死濃度 (LC50)に大きく影響することは確認できたが、プロトンの吸着係数の推定等定量的な解析を実施するのに十分な結果は得ることができなかった。ミジンコについては、銅のBLMのパラメータ推定を終了した。モデル検証の一環として、河川から採取した水を用いて有害性試験を行った。実験により推定したLC50とモデルで予測したLC50を推定したところ、ほとんどの場合、モデルは実験結果より低いLC50を推定することが判明した。モデルと実測のずれの原因を分析したところ、BLMのパラメーターが適切に推定されていないのではなく、金属毒性の大部分を説明すると考えられている、金属の遊離イオンの量が過小に推定されていることが強く示唆された。この乖離は、金属濃度が低いところでより顕著になるという傾向があることも明らかにした。なぜこのようなずれが生じるのかは不明で、より精緻なBLMを構築するには解決しなければならない課題であると考えられる。加えて、ニッケルの有害性試験も実施した。藻類については銅、亜鉛、カドミウム、ニッケルの複合影響試験を行い、カドミウムの毒性メカニズムが他の金属とは異なる可能性を強く示唆する結果を得た。
土壌生物のリスク評価では、昨年度までに選定した土壌4種について、土壌とカドミウムの利用可能量との関係を調べるためのDGT試験を実施した。これら結果を用いて、各土壌での金属利用可能量を推定するための簡易モデルを構築した。これら土壌でミミズを用いた毒性試験を実施し、半数致死濃度を推定した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Ghent University/Environmental Toxicology unit(Belgium)
  • 国名: ベルギー
  • 外国機関名: Ghent University/Environmental Toxicology unit
• [雑誌論文] The effect of binary mixtures of Zn, Cu, Cd, and Ni on the growth of the freshwater diatom Navicula pelliculosa and comparisons with mixture toxicity model predictions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagai, Karel AC De Schamphelaere
  • 雑誌名: Environmental Toxicology and Chemistry 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1002/etc.3445
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparison of sampling methods for Collembola on a cobble-dominated riverbank (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawaue, T., Nakamori, T., Iwasaki, Y., Potapov, M.
  • 雑誌名: Edaphologia 巻: 98 ページ: 21-27
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acute toxicity of copper to Daphnia galeata under different magnesium and calcium conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: Jin-Yong Ha, Masashi Kamo, Masaki Sakamoto
  • 雑誌名: Limnology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A biotic ligand model for predicting toxicity of copper to medaka (Oryzias latices) (2015)
  • 著者名/発表者名: Wilmy Etwil Pelle, Masashi Kamo, Takehiko I. Hayashi, Takeshi Kimura, Kohei Shimasaki, Yuji Oshima
  • 雑誌名: 環境毒性学会誌 巻: 18 ページ: 59-71
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 藻類に対する金属複合毒性のモデリング：Biotic Ligand Model, 濃度加算, 独立作用の比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永井孝志、加茂将史
  • 雑誌名: 環境毒性学会誌 巻: 17 ページ: 57-68
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ミジンコ類に対する金属毒性と水質，金属形態の関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂本正樹
  • 学会等名: 東洋大学生命環境科学研究センター公開シンポジウム
  • 発表場所: 東洋大学（群馬県）
  • 年月日: 2015-11-28 – 2015-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] CaとMgの濃度に依存したCuの急性毒性：カブトミジンコとオオミジンコの比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河鎭龍，加茂将史，坂本正樹
  • 学会等名: 日本陸水学会第80回大会
  • 発表場所: 北海道大学（函館）
  • 年月日: 2015-09-26 – 2015-09-29
• [学会発表] Biotic Ligand Modelを用いた日本の水質における金属の生態影響評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永井孝志, De Schamphelaere KAC, van Regenmortel T
  • 学会等名: 第21回日本環境毒性学会研究発表会
  • 発表場所: 東洋大学（東京都）
  • 年月日: 2015-09-03 – 2015-09-03
• [学会発表] 水質（硬度、pH）の違いによる銅の急性毒性への影響カブトミジンコとオオミジンコの比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河鎭龍、加茂将史、坂本正樹
  • 学会等名: 第21回日本環境毒性学会研究発表会
  • 発表場所: 東洋大学（東京都）
  • 年月日: 2015-09-02 – 2015-09-02
• [学会発表] 10分割カラムを用いた重金属等の汚染土壌発生リスクの評価方法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 保高徹生、黒澤暁彦
  • 学会等名: 第50回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 北海道科学大学（札幌）
  • 年月日: 2015-09-02 – 2015-09-02
• [学会発表] Mixture toxicity of zinc and copper on the growth of the diatom and comparisons with concentration additive and independent action predictions (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagai, Karel AC De Schamphelaere
  • 学会等名: SETAC Europe 25st Annual Meeting
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-05-03 – 2015-05-07
  • 国際学会