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論文

Decomposition of endocrine disrupting chemicals in real wastewater by $$^{60}$$Co $$gamma$$-ray irradiations

木村 敦; 田口 光正; 大谷 仁己*; 平塚 浩士*; 小嶋 拓治

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 61, 2007/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2006-042.pdf

水環境保全に関する研究の一環として、実排水中の内分泌撹乱化学物質(EDCs)の放射線照射による無害化処理技術の開発を行った。EDCsの中でも最も活性が高く人畜由来の女性ホルモンである17$$beta$$-エストラジオール(E2)、及び工業目的として人工的に作られ、環境中の存在量が最も多いEDCsの一つとして挙げられる${it p}$-ノニルフェノール(NPs)を放射線照射し、その分解挙動を明らかにするとともに、ヒト及びメダカレセプターを用いたYeast two-hybrid assayによってそれらの分解生成物を含めた毒性を評価した。この結果から、夾雑物の指標となる総有機炭素量(TOC)と無害化に必要となる線量の相関関係を明らかとした。さらに、これに基づき、実際にEDCsを含む実排水を電子ビームを用いて分解するモデルプロセスについて、コスト評価を行った。

論文

Decomposition of ${it p}$-nonylphenols in water and elimination of their estrogen activities by $$^{60}$$Co $$gamma$$-ray irradiation

木村 敦; 田口 光正; 大谷 仁己*; 瀧上 眞知子; 島田 好孝*; 小嶋 拓治; 平塚 浩士*; 南波 秀樹

Radiation Physics and Chemistry, 75(1), p.61 - 69, 2006/01

https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2005.05.016
 被引用回数：13 パーセンタイル：65.83(Chemistry, Physical)

$$^{60}$$Co$$gamma$$線照射により、水中濃度1$$mu$$mol dm$$^{-3}$$の水中${it p}$-ノニルフェノール(NPs)は吸収線量が高くなるに従い指数関数的に減少した。OH付加体と推定される分子量236を有する2つの分解生成物が、LC-MS分析により検出された。5000Gy(J kg$$^{-1}$$)におけるNPsとその照射生成物のエストロジェン活性の消失を、イーストツーハイブリッド法により確認した。これらの結果はNPs処理の放射線利用の基礎データを提供するものである。

口頭

$$^{60}$$Co-$$gamma$$線による実排水中内分泌撹乱化学物質の分解

田口 光正; 木村 敦; 大谷 仁巳*; 嶋田 好孝*; 平塚 浩士*; 南波 秀樹; 小嶋 拓治

no journal, , 

実排水中では共存する有機化合物によって、$$^{60}$$Co-$$gamma$$線による内分泌撹乱化学物質(EDCs)の分解反応阻害が予測されるため、あらかじめ排水にEDCsを添加した模擬排水を調整して、EDCsの分解率と排水中の全炭素濃度の相関関係から、実排水の処理に必要な線量を求めた。この結果、実排水中に含まれるEDCsは模擬排水結果から得られた予測に整合して減衰し、約1kGyで活性が消失することがわかった。またYeast two hybrid assayにより、17$$beta$$-エストラジオールなどの天然由来の女性ホルモンとアルキルフェノール類などの人工のEDCsの存在比を見積った。以上から、あらかじめ行う成分分析により、実排水中のEDCsの処理プロセスにおける必要線量の推測が可能となった。

口頭

内分泌撹乱化学物質を含む排水の放射線無害化処理

木村 敦; 田口 光正; 大谷 仁己*; 平塚 浩士*; 小嶋 拓治

no journal, , 

水環境保全に関する研究の一環として、実排水中の内分泌撹乱化学物質(EDCs)の放射線照射による効率的な無害化処理を行った。分解生成物を含めたいわゆる環境ホルモン毒性の評価や排水中の夾雑物の影響を調べた。EDCsの中で最も活性が高く、人畜由来の女性ホルモンである17$$beta$$-エストラジオール(E2)、及び工業目的として人工的に作られEDCsの一つとして挙げられる${it p}$-ノニルフェノール(NP)を放射線分解し、その分解挙動を明らかにするとともに、ELISA及びYeast two-hybrid assayを用いてそれらの分解生成物を含めた毒性を評価した。この結果、TOCと無害化に必要となる線量の関係を明らかとした。さらに、これに基づき、実際にEDCsを含む実排水を電子ビームを用いて分解するプロセスについて、コスト評価を行った。

口頭

排水中の内分泌かく乱化学物質の放射線処理に関する研究

木村 敦; 田口 光正; 大谷 仁己*; 平塚 浩士*; 小嶋 拓治; 広田 耕一

no journal, , 

生物のし尿や工業排水の影響により、河川や湖沼には、極低濃度にもかかわらず水生生物のホルモン作用に重篤な影響を与える物質(内分泌かく乱化学物質: EDCs)の存在が報告されている。現在、下水処理場では活性汚泥処理法によって有害物質を除去しているが、この方法では難分解性であるEDCsの除去は困難である。この問題を解決するため、高い酸化力を有するOHラジカルを利用した高度酸化処理法が考案され、盛んに研究されてきた。その一つである放射線照射法は、排水の濁度の影響を受けないことや化学薬品を使用しないなどの特長を有する。本研究では、最初に代表的な水環境中EDCsとして挙げられる17$$beta$$-エストラジオール(E2)、及び${it p}$-ノニルフェノール(NPs)について、化学的・生物学的な評価法を取り入れて、放射線分解挙動に関する研究を行った。続いて河川より実排水を採取し、その分解挙動を明らかにするとともに、電子線加速器を使った場合のコスト評価を行った。

口頭

放射線照射法を用いた排水中の内分泌かく乱化学物質の処理

木村 敦; 田口 光正; 大谷 仁巳*; 広田 耕一

no journal, , 

人及び家畜のし尿や工業排水の影響により、河川や湖沼には、極低濃度にもかかわらず水生生物のホルモン作用に影響を与える物質(内分泌かく乱化学物質:EDCs)の存在が報告されている。特に、天然由来の女性ホルモン(17$$beta$$-エストラジオール:E2)や、人工化学物質であるp-ノニルフェノールは、水生動物に対し悪影響を与えるため問題視されている。現在、下水処理場では、微生物による酸化分解を利用した活性汚泥処理法によって有害物質を除去しているが、この方法では難分解性であるEDCsの無害化には至っていない。放射線照射法は、排水の濁度の影響を受けないことや化学薬品を使用しないなどの特長を有するため、EDCsの処理に有用である。本研究では、河川よりEDCsを含む実排水を採取しその分解処理特性を明らかにするとともに、放射線照射EDCs処理法のコストを試算した。

口頭

Chemical and biological assays of $$gamma$$-ray irradiated aqueous chlorophenol solutions

田口 光正; 木村 敦; 大谷 仁巳*; 白石 不二雄*; 広田 耕一

no journal, , 

これまでわれわれは、水中に反応活性種を均一に発生させることができる放射線の特性を利用して、内分泌かく乱化学物質を含む排水の放射線処理研究を行ってきた。今回は急性毒性を有する代表的な有機塩素化合物であるダイオキシンやPCBの前駆体と考えられている2-クロロフェノール(2CP)を純水に溶解したものに$$gamma$$線照射した。2CPの濃度は$$gamma$$線照射により指数関数的に減少した。低線量領域では、一次生成物として3-クロロカテコールやクロロハイドロキノンが生成したが、線量の増加に伴いそれらの濃度は減少に転じた。8kGyの照射では、2CPや分解一次生成物はほとんど分解した。発光細菌を用いた生物学的評価では、2CP水溶液は、$$gamma$$線照射前に弱い急性毒性を有していたが、線量の増加に伴い急性毒性は単調に増加した。この毒性は、2CPや分解一次生成物の濃度から予測される毒性の総和よりも大きかった。すなわち、$$gamma$$線照射後の毒性はクロロフェノールや分解一次生成物のみ由来するのではなく、有機酸やアルデヒドを含めた照射生成物の相加・相乗効果によるものと考えられる。

口頭

$$gamma$$線照射したクロロフェノール水溶液の化学的・生物学的評価

田口 光正; 木村 敦; 広田 耕一; 大谷 仁巳*; 白石 不二雄*

no journal, , 

水中に酸化性あるいは還元性の強い反応活性種を均一に発生させることができる放射線照射により、内分泌かく乱化学物質などの微量環境汚染物質の分解処理が可能である。われわれは、急性毒性を有する有機塩素化合物の分解処理を目的として、塩素や芳香環などの基本骨格を有する2-クロロフェノール(2CP)を最初のターゲットとした。2CPを純水に溶解したものに$$gamma$$線照射したところ、その濃度は指数関数的に減少した。低線量領域では、一次生成物として3-クロロカテコールやクロロハイドロキノンが生成したが、線量の増加に伴いそれらの濃度は減少した。8kGyの照射では、2CPや分解一次生成物はほとんど分解した。発光細菌を用いた生物学的評価では、2CP水溶液は、$$gamma$$線照射前に弱い急性毒性を有していたが、線量の増加に伴い急性毒性は単調に増加した。この毒性は、2CPや分解一次生成物の濃度から予測される毒性の総和よりも大きかった。すなわち、$$gamma$$線照射後の毒性はクロロフェノールや分解一次生成物のみ由来するのではなく、有機酸やアルデヒドを含めた照射生成物の相加・相乗効果によるものと考えられる。

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