FS研究会プレゼンテーション 広島大学 大学院工学研究院 尾崎則篤

汚染物質の下流域底質への 蓄積を評価する 問題意識：汚染物質の蓄積が生態系の利用可能性を狭める？ 蓄積のメカニズムをさぐる それはどの程度のリスクなのか

研究 汚染物質を微生物試験で測定し、その蓄積を定量化する 広島湾の表層底質を対象として海洋性の細菌に対する毒性試験を実施(いわゆるMicrotox毒性試験)、そこから毒性量をあらわす その毒性の由来をさぐるために、大気の粉塵の毒性と比較 特徴を知るために、PAHsをマーカーとする。

PAHsの環境動態= こげのもつ変異原性の動態に 関する研究 太田川 広島市街 広島湾

(ディーゼル，ガソリン，アスファルト，タイヤ) 発生源 (ディーゼル，ガソリン，アスファルト，タイヤ) ↓ 大気中濃度 地表面降下 流出 広島湾底質 太田川 広島市街 広島湾

観測点の概況 Population: Approximately one million.

PAHsさえ測っていれば PAHsのリスク評価は可能なのか？

だからPAHsのリスク評価はその辺も ふくめなければならないだろうと (or more toxic substances are generated?) Decomposition PAHs Emission Final sedimentation Other toxicants Other sources not including PAHs

なぜ大気と底泥に絞ったのか 両方時空間的に平均化されている 海は明らかにシンクであり、大気も結構シンクっぽい Emission source River discharge Dispersion Deposition Sedimentation PAHs Atmosphere Sea sediment

Sampling station and points Sed. West Open sea area Collected in 2004, 2005 n=9 Sed. East Closed sea area n=12 Atmosphere FPM: Fine PM (0.6~7µm) CPM: Coarse PM (>7µm) are collected in: Warmer seasons: Sept. and Oct. 2002 and Aug. 2009; n=10 for FPM and 3 for CPM Colder seasons: Dec. 2002, Jan. 2003 and Dec. 2009; n=10 for FPM and 3 for CPM

Sample collection and measuremental methods Atmospheric PM: Collected by a high-volume air sampler (500L min-1) Sediments Collected by an sediment core sampler Extraction Extracted with DCM in a sonication water batch Measurements and toxicity testing PAHs are measured with a GC/MS DCM (toxic to bacteria) solution of extracts is transferred to DMSO (not toxic to bacteria) and exposed to Vibrio fischeri.

Measured PAHs

Toxicity to marine bacteria Vibrio fischeri (®Microtox testing) Photo of the bacteria in the dark. Exposure to toxicants (in this study, extracts by DCM) Are exposed to toxicants Bacteria After that, They die..

Toxicity to marine bacteria Vibrio fischeri (®Microtox testing) Unit is: L g-1 E. g. 30 L g-1 : “One gram of toxicant can kill the half of bacteria in 30L of water.” EC50 concentration TU (toxicity unit) = 1/EC50 conc. represents amount of toxicity (If the linearity and additivity are satisfied.)

測定結果

Atmospheric samplings

PAHs concentrations of atmospheric particles

Sea sediments: Sed. West Sed. East Open sea area Closed sea area Collected in 2004, 2005 n=9 Sed. East Closed sea area Collected in 2004, 2005 n=12

PAHs concentrations of sea sediments Sed. West Open sea area Collected in 2004, 2005 n=9 Sed. East Closed sea area Collected in 2004, 2005 n=12

~1/100 dilution? TU/16PAHs 16PAHs TU/16PAHs 16PAHs TU TU FPM (warm) CPM (warm) ~1/100 dilution? FPM (cold) CPM (cold) Sed. West Sed. East Open sea Closed sea

Relation of PAHs and toxicity CPM Open sea FPM Sed. East Sed. West Closed sea

つまり単純に考えると Toxic but not include PAHs? Emission source Atmosphere TU diluted ~100 times by the inflow of no toxic solid substances (e.g. soils etc.) 16PAHs TU Sea sediment

ではPAHs同士の濃度比は一致するの？ Is pattern similar each other?

Diagnostic ratio analysis

Five isomer ratios Sed. West Open sea area Sed. East Closed sea area Atmosphere Sediments Sed. West Open sea area Sed. East Closed sea area

どうもそう単純ではなかった… Emission source Atmosphere Sea sediment diluted ~100 times by the inflow of no toxic solid substances (e.g. soils etc.) Sea sediment

「隠れた発生源」のもつべき性質は？ Other emission sources Emission source Atmosphere that do not pass through atmosphere, and toxic property is similar to atmospheric emission sources Atmosphere Sea sediment

…たとえば野焼きは？ Biomass burning? (Open burning?) Other emission sources that do not pass through atmosphere, and toxic property is similar to atmospheric emission sources Atmosphere Biomass burning? (Open burning?) Sea sediment

底質/水域のリスクをどう考えるか? 行政も研究者も考えあぐねている。 一般的には： 底生生物等への悪影響を基準 PCB, 水銀、DXN、重金属 「静かな底質の奥深くに、毒物が入った瓶が、そっと置かれている」 確かに良いことではないが、さしあたり害はないし、それに、だからといってどうすればよいのか？それこそ「寝た子を起こす」ことになりかねない。

リスクを考える際の基本手順は シナリオの設定である… 考えるべき重要な基本：そうはいっても我々は底質を廃棄物処分場か何かのように考えているわけではないし、それでいいわけでもない 大震災で明らかになったこと：あきらかにリスクは「ある」 現実的な対応としては：これまでたまったものについては浚渫などをするほとではない。ただしこれからも負荷低減のための努力をすべき。→努力目標と現状の差を考えることが重要？

Disasterまで含んだシナリオとは？ Disasterの起こる確率×そのときのHazard (Disastor確率→0、Hazard深刻度→∞の状況でこういった計算は向かないような気もする…) 「底質も、土壌に匹敵する接触がありうる」という前提で土壌環境基準の考え方を準用する 土壌中PAHs含有量ガイドライン値~1000ng g-1 (オランダ、デンマーク) 非汚染土壌中のPAHs含有量：5~100 ng g-1 (WHO health environmental criteria, 1992)

もうひとつの考え方は 現実的な対応としては：これまでたまったものについては浚渫などをするほとではない。ただしこれからも負荷低減のための努力をすべき。→努力目標と現状の差を考えることが重要？ こういう考え方ならばなにを目標とするのが適当か？ 近代以前の水準？ たとえば17~19世紀あたりの宍道湖のPAHs含有量は50~100 ng g-1

現状と目標?

ご静聴ありがとうございました

Polycyclic aromatic hydrocarbons