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報告書

Decomposition of $$it p$$-nonylphenols in water by $$^{60}$$Co $$gamma$$-ray irradiation

木村 敦; 田口 光正; 小嶋 拓治; 平塚 浩士*; 南波 秀樹

JAERI-Research 2004-018, 49 Pages, 2005/01

JAERI-Research-2004-018.pdf:6.6MB

毒性が高くかつ難分解性である内分泌撹乱化学物質は動物に対して悪影響を及ぼすといわれている。その一つである$$it p$$-ノニルフェノールは、プラスチック及び合成洗剤の原料に用いられ、広く水環境中に排出されている。$$^{60}$$Co-$$gamma$$線照射によって水分子から生成するOHラジカルは非常に高い酸化力を有し、オゾン等の他の処理法では分解が困難な化学物質の分解を可能とする。近年、このOHラジカルを用いた処理法は水環境の保全において非常に注目を集めている。本研究は、水中汚染化学物質の処理法の開発の一環として、$$gamma$$線誘起OHラジカルによる$$it p$$-ノニルフェノールの分解の機構解明を行った。$$it p$$-ノニルフェノール,$$it p$$-クレゾール及び4-エチルフェノールをOHラジカルによって酸化分解し、アルキル鎖の長さの違いによる分解機構の差異について考察した。

論文

電子ビームによるごみ燃焼排煙中ダイオキシン類の分解

小嶋 拓治

原子核研究, 48(5), p.53 - 61, 2003/12

ごみ焼却場から排出される温度200$$^{circ}$$Cの燃焼排煙を対象に、設置等に法的な規制を受けない自己遮へい型の小型電子ビーム発生装置(300 keV,遮蔽体込みの大きさ3$$times$$3$$times$$3m$$^{3}$$)を用いて排煙中のダイオキシン類分解/無害化技術の開発を行った。電子ビーム照射前後の濃度の比から求めたダイオキシン類の分解率として、吸収線量15kGy以上で初期濃度を一ケタ低減するという所期の目的である90%以上が得られた。また、ダイオキシン類の分解挙動とともに、照射により内分泌撹乱作用も低減できることを明らかにした。なお、本内容は、7月にKEKで開かれた「第2回小型加速器研究会-小型加速器の利用推進に関する研究会-」において発表したものである。

論文

Decomposition of phenolic endocrine disrupting chemicals by potassium permanganate and $$gamma$$-ray irradiation

阿部 康弘*; 瀧上 眞知子; 杉野 公二*; 田口 光正; 小嶋 拓治; 梅村 智也*; 角田 欣一*

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 76(8), p.1681 - 1685, 2003/08

https://doi.org/10.1246/bcsj.76.1681
 被引用回数：5 パーセンタイル：26.45(Chemistry, Multidisciplinary)

フェノール,ブチルフェノール(BuP),ビスフェノールA(BPA)等のフェノール系内分泌攪乱物質(P-EDCs)50$$mu$$M水溶液の分解を過マンガン酸カリウム(KMnO$$_{4}$$)を用いて行い、$$^{60}$$Co$$gamma$$線照射により生成したOHラジカルによるP-EDCsの分解と比較した。種々の有機酸及び無機炭素が、KMnO$$_{4}$$及びOHラジカルによるP-EDCsの分解で生成した。KMnO$$_{4}$$処理では、有機酸及び無機炭素は芳香族環の直接開裂で形成され、OHラジカル処理の場合にはOHラジカルの芳香族環への付加・置換反応に続く芳香族環の開裂により形成される。一方、BuP及びBPAを完全に取り除くために必要とされる電子数で分解効率の比較を行うと、KMnO$$_{4}$$はOHラジカルとほぼ同等であったが、フェノールの100%分解では、KMnO$$_{4}$$はOHラジカルの3倍量必要であった。しかし、フェノールを完全に有機酸及び無機炭素に変化させるために必要な電子数は720$$mu$$Mであり、両処理で同等であった。

論文

Radiation treatment for endocrine disrupters in water

田口 光正

JAERI-Conf 2003-016, p.111 - 116, 2003/08

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Conf-2003-016.pdf

近年、河川など水中に微量溶解している有機汚染物質が問題視されている。特にエストロジェン活性の高い17$$beta$$-estradiol(E2)については、効率的な処理方法の開発が急務である。そこで、活性の現れる濃度1.8nMのE2水溶液に室温下で$$^{60}$$Co-$$gamma$$線照射を行い分解挙動を調べた。LC-MS測定の結果、E2は10Gy程度の$$gamma$$線照射でほぼ完全に分解した。一方、水溶液のエストロジェン活性はELISA法によって求めた結果、E2が完全分解した後も残存し、30-50Gyで完全に消失した。

口頭

ポジトロンイメージング(PETIS)によるダイズ根圏分泌の定量解析

尹 永根; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 中村 卓司*; 信濃 卓郎*; 藤巻 秀

no journal, , 

植物は、土壌環境中の難溶性の栄養元素を獲得するために、有機酸等を根から根圏土壌へ分泌することが知られている。しかしながら、複雑な環境下にある根の各部位における有機酸等の分泌の制御機構については、未だに不明な点が多い。我々は、炭素11(半減期20分)標識二酸化炭素($$^{11}$$CO$$_{2}$$)とポジトロンイメージング技術を利用し、光合成産物の根系各部位への転流と有機物の根圏土壌への分泌を可視化する技術の開発を進めている。分泌の制御機構の全容を解明するためには、根系各部位における分泌物の分布画像を基に、根および根圏土壌を部位別にサンプリングし、根系各部位の光合成産物及び根圏土壌への分泌物の種類や量を詳しく解析することが必須と言える。そこで本研究では、根系各部位における分泌物の詳細な成分分析を行うために、局所的に切り出しが可能な、土壌に代わりうる栽培資材の検討を試みた。寒天培地あるいは硅砂を入れた根箱でダイズを栽培し、根系を対象に撮像実験を行ったところ、寒天培地の方が硅砂に比べて分泌量が多いことが分かった。さらに、それぞれの根箱に炭素ビーズを混合したところ、分泌量が上昇し、寒天培地の方が硅砂より上昇幅が大きいことが分かった。

口頭

根系が土壌へ分泌した有機物のポジトロンイメージング技術による可視化

尹 永根; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 栗田 圭輔; 中村 卓司*; 信濃 卓郎*; 藤巻 秀

no journal, , 

植物は、根圏と呼ばれる根の周囲数ミリメートルの土壌中に存在する栄養元素を吸収し、利用している。根が直接吸収できる栄養元素は、土壌溶液中に溶解しているもののみであるが、リンや鉄など一部の栄養元素は、そのほとんどが植物が吸収できない難溶性の状態で土壌中に存在している。これらを可溶化するために、根が根圏土壌へ有機酸などを分泌していることはよく知られている。しかし、その制御機構については未だ不明な点が多い。我々は、炭素11(半減期20分)で標識した二酸化炭素($$^{11}$$CO$$_{2}$$)とポジトロンイメージング技術を利用し、根を破壊することなく、光合成産物の根系への転流と有機物等の根圏への分泌を観測することで、根における分泌の制御機構の解明を目指している。本発表では、根が根圏土壌へ分泌した有機物を可視化する技術について述べる。

口頭

ダイズ根が根圏土壌へ分泌した有機物の可視化と定量解析,2 異なる培地条件における分泌物の分布の比較

尹 永根; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 栗田 圭輔; 中村 卓司*; 信濃 卓郎*; 藤巻 秀

no journal, , 

植物の根は、有機酸等を根圏土壌へ分泌し、土壌から難溶性の栄養元素を獲得する能力を持っている。根系構造の中では、部位によって根の発達ステージや分泌物の材料となる地上部からの光合成産物の転流量、そして根の周囲の養分の可給性や存在量などが異なるはずである。こうした根系の各部位における有機酸等の分泌の制御機構については、未だに不明な点が多い。我々は、$$^{11}$$CO$$_{2}$$と$$^{13}$$CO$$_{2}$$を併用してダブルトレーサ実験を行い、根系各部位における分泌物の分布を$$^{11}$$Cで可視化し、この画像を元に根および根圏土壌に対して$$^{13}$$Cで分泌物などの成分を詳細に分析すれば、根の分泌の制御機構の全容を明らかにできると考えた。そこで本研究では、様々な養分環境下における根系各部位の分泌物の成分分析を行うために、根箱装置内で局所的に切り出しが可能な、土壌に代わりうる栽培資材の検討を試みた。珪砂あるいは寒天培地の根箱で栽培したダイズを対象に撮像実験を行った結果、珪砂に比べて寒天培地のほうが分泌物の量が多く、それぞれに炭素ビーズを混合することによって、分泌物の量が更に上昇することが分かった。

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