○清家伸康・大谷 卓 （農業環境技術研究所）

Presentation on theme: "○清家伸康・大谷 卓 （農業環境技術研究所）"— Presentation transcript:

1 ○清家伸康・大谷 卓 （農業環境技術研究所）
土壌中有機塩素系農薬の逐次抽出 ○清家伸康・大谷　卓　 （農業環境技術研究所）

2 Q. なぜ逐次抽出なのか？ A. 化学物質（有機塩素系農薬）と土壌との吸着強度別の存在量を評価することが出来る
溶媒B 溶媒C 溶媒D 吸着強度 強 無 溶媒の極性 A.　土壌中の化学物質（有機塩素系農薬等）のBioavailabilityを評価することが出来る PAHsの微生物分解：　 水・メタノールでは過小，ブタノールでは過大評価 ★Macleod and Semple, Soil Biology & Biochemistry （2003）

3 方 法（逐次抽出） 土壌試料（8g 乾重） 遠心分離（3000rpm，10分） 振とう抽出（24時間） 残土
方　法（逐次抽出） ★Macleod and Semple, Soil Biology & Biochemistry （2003）の方法に準拠 土壌試料（8g 乾重） 遠心分離（3000rpm，10分） 水・メタノール（1：1）40mL（固液比1：5） 上澄み： 振とう抽出（24時間） n-ブタノール画分 残土 遠心分離（3000rpm，10分） ジクロロメタン100mL 上澄み： ソックスレー抽出（24時間） 水・メタノール画分 ジクロロメタン画分 残土 n-ブタノール40mL（固液比1：5） 残土 0.1M Na2P2O7：0.1M NaOH（1：1）100mL 振とう抽出（24時間） 振とう抽出（24時間）

4 クリーンアップ＆GC/MS測定 抽出液 ヘキサン転溶 フロリジルカラム グラファイトカーボン カラム HRGC/HRMS Hex
クリーアップスパイク ヘキサン転溶 フロリジルカラム Hex 25%DCM/Hex グラファイトカーボン カラム Hex シリンジスパイク HRGC/HRMS

5 検討項目 供試土壌： 1. 全量抽出と逐次抽出 2. 逐次抽出での各種溶媒の抽出率と炭素含量との関係 3. 応用例
・黒ボク土；T-C=9.9% ※添加試験ではなく，現地（農家）圃場の土壌 ・褐色低地土；T-C=1.9% 1.　全量抽出と逐次抽出 ・アセトンによるソックスレー抽出と逐次抽出（合計）の結果を比較 2.　逐次抽出での各種溶媒の抽出率と炭素含量との関係 ・抽出率の特徴 ・物理化学的性質（Kow，Koc）からの解析 3.　応用例 ・土壌中の可吸態ディルドリンの評価：　キュウリによる吸収

6 全量と逐次（合計）の抽出効率 ・黒ボク土；T-C=9.9% ・褐色低地土；T-C=1.9% ● 全量抽出＝逐次抽出（合計） (n=3)
水・メタノール（振とう）+ アセトン（ソックスレー） n-ブタノール（振とう）+ ジクロロメタン（ソックスレー） ・黒ボク土；T-C=9.9% ・褐色低地土；T-C=1.9% (n=3) (n=3) 濃度（ng/g-dry） ●　全量抽出＝逐次抽出（合計）

7 逐次抽出（各抽出画分の割合） ・黒ボク土；T-C=9.9% ・褐色低地土；T-C=1.9%
●　両土壌とも，水・メタノール　+　n-ブタノールで60～80% ●　水・メタノールによる抽出量：　黒ボク土　＜　褐色低地土 （5～20%） （10～60%） ○　NaOHで抽出される量は，全量に対し5%以下 ※ただし，NaOH存在下では分解されている可能性有り

8 抽出率とKow*との関係 水・メタノール 水・メタノール + n-ブタノール 抽出率 抽出率 HCHs Log Kow* Log Kow*
*Suntio et al.(1988) Rev..Environ. Contam. Toxcol. 　 水・メタノール 水・メタノール　+　n-ブタノール r=-0.63　(p<0.05) Y=-0.078X+0.66 抽出率 抽出率 HCHs r=-0.71　(p<0.01) Y=-0.040X+0.27 Log Kow* Log Kow* ●水・メタノール抽出率とKowの関連有り。+ブタノールは無し。 ●水・メタノール抽出の場合，黒ボク土と褐色低地土で回帰直線の傾きが異なる →　抽出率と炭素含量との関係

9 土壌吸着平衡定数 Koc= Kd×100 T-C（％） Kowとの関係 炭素含量との関係
logKoc = logKow 水・メタノール（1：1） Log Koc 水・メタノール 　Log Koc（褐色低地土） +ブタノール Log Kow Log Koc（黒ボク土） ● Kowとの関係：　水・メタノール　◎ ● 炭素含量が異なる土壌間でKocは同じ値 +ブタノール　　△～× →　平衡状態が成立 土壌における有機塩素系農薬の物性に応じた“動き“を表現できる抽出法

10 応用例1： 可吸態ディルドリンの評価 【背景：従来は全量抽出による土壌中濃度×0.3が目安とされていた 】 汚染土の予測（判定）
応用例1：　可吸態ディルドリンの評価 【背景：従来は全量抽出による土壌中濃度×0.3が目安とされていた 】 土壌：　ディルドリン濃度が同等で，炭素含量が異なる　 キュウリ　 濃度(ng/g-dry) 濃度(ng/g-wet) 汚染土の予測（判定） 0.02ppm キュウリ中濃度 土壌中濃度　　（水・メタノール） ※水・メタノール（1:1）抽出が，キュウリによるディルドリンの吸収を表現していそう

11 土壌中残留性有機化合物の光学異性体選択的な分解（1） 水田土壌中α-HCH光学異性体比の経年変化
○清家伸康・大谷卓 独立行政法人農業環境技術研究所

12 仮 説 製 剤 1960～70年 1980～90年 生物による消失量 （+）（-）比より 濃 度 時 間 (+) (-) (+) (-)
仮　説 製　剤 1960～70年 1980～90年 （+）（-）比より (+) (-) (+) (-) (+) (-) 生物による消失量 濃　度 濃　度 時　間 時　　間

13 分析方法 ◎分析フロー ◎高分解能GC/MS測定条件 土壌（5g） ソックスレー抽出 ヘキサン転溶 フロリジルカラム
アセトン300mL，16時間 ヘキサン転溶 フロリジルカラム 1.ヘキサン　30mL 2.ヘキサン/DCM　80mL グラファイトカーボンカラム 試料；　5g 定量下限値： ヘキサン　10mL 最終濃縮量；　200ul ng/g 注入量；　1ul 高分解能GC/MS測定

14 クロマトグラム（β-DEX120） 標準物質 水田土壌（Site3 1972年） (+) (-) (+) (-) HCHs 12000000
Intensity 28.4 28.8 29.2 29.6 30.0 30.4 30.8 Retention Time (min) 水田土壌（Site3 1972年） (+) (-) HCHs 200000 160000 120000 Intensity 80000 40000 28.4 28.8 29.2 29.6 30.0 30.4 30.8 Retention Time (min)

15 ②生物が関与する消失割合の推定 ・光学異性体比（ER）を指標とする ・Site3 を例に 生物が関与する消失量
全消失量に対する生物が関与する消失の割合 （少なくとも） 3.5%