国際環境協力への実践プロジェクト
A practical project for the international environmental cooperation
プロジェクト履修学生:孫 楊、仲村 慎一、 キョウ 秀民、胡 舜尭、タリ プオフティ、柏木 信明、
呉 迪、 陳 啓宇
プロジェクト担当教員:王 青躍
関連学外組織:上海大学、国立環境科学研究所、上海市疾病予防控制センター他
プロジェクト No.10
都市部微小粒子状物質の挙動とその変異原性調査
Investigation on behavior and mutagenicity in urban fine particles
The mortality rate due to world range cancer keeps rising
現在、世界範囲内がんによる死亡率が上昇を続 now. As for the carcinogen that exists in the suspended
けている。環境大気中の浮遊粒子に存在する発がん性物質に particulate in ambient aerosol , it is many kinds of materials.
ついては、多種類の物質である。首都圏へと繋がる交通網が Ambient fine particles attribute to SPM which are mainly
多い埼玉県は、自動車由来の汚染物質が高濃度の地域であり、 contributed by automobile exhaust source have been reported
健康に大きいな影響を与えている。また、日本の越境汚染問 to cause serious health effects.
題と関連地域である中国への調査も重要である。
In this project, investigation of atmospheric environmental
本プロジェクトでは、中国上海市において、上海大学(呂 and technology interchange were conducted by cooperated
森林教授)と連携し、現地での大気環境調査や技術交換など assistant professor Lu shenlin at shanghai University.
を実施した。現地で捕集したサンプルを日本に持ち帰って、 Collected filters were brought on Japan and analyzed with
PAHs16成分の分析を行った。
GC/MS.
Abstract
実験方法
PAHsの測定:
変異原活性の換算:
量―反応関係をもとに、その最小自乗法による直線回帰から変異原活性を求めた。大気微小粒子
の試料ではエアーサンプラー単位空気吸引量あたりの復帰変異コロニー数(rev./m3、air)、として変
異原活性を算出した。
実験結果
GC/MS (5973N/6890, Agilent)
イメージ画像
GC
MS
カラム
: Agilent 6890
: Agilent 5973
: 関東化学
ENV-624 (60m×0.25mm×1.8mm)
オープン : 40 ℃(5min) - 10 ℃/min - 250 ℃
注入量 : 1ml (スプリットレス)
検出
: SIM
Dibenzo[a,h]anthracen
18.63
1400.00
Benzo[g,h,i]perylen
Table 1. Revitalization of mutagenicity in ShangHai. (2009)
Date of PM2.5
1/16~17
1/17~18
1/18~19
average
TA98/S983.71
95.50
98.57
92.59
Benzo[k]fluoranthen
1000.00
800.00
600.00
9.38
400.00
5.85
200.00
Carbon (mg/m3)
PAH ( pg/m3)
捕集期間においでPM2.5 中のTOC濃度は28.01 mg/m3 、TEC濃度は
10.56 mg/m3、PAHs濃度は1100.46 pg/m3である。結果により上海市
では冬に高濃度の特徴と考える。最も高いはアセナフテンの濃度
871.26 pg/m3である。一次発生源から放出されたPAHは常温付近で、
ナフタレンやアントラセンなど2,3環のPAHは主としてガス相に存在し、
一方、ベンゾ「a」ピレンなど5環以上を有するPAHは主に粒子相に存在
するので、化石燃焼、排気ガスなどに由来する一次排出粒子が圧倒的
に高いと考えられ、変異原性、PAHsとの間に相互関係が存在する可能
性があると考える。これから、冬・夏季における続けて調査必要がある。
Benzo[a]pyren
4.71
Benzo[b]fluoranthen
Chrysen
Benzo[a]anthracen
Pyren
Fluoranthen
Anthracen
0.00
1/16~17
PAH∑16
300.00
250.00
200.00
150.00
1.20
100.00
0.80
Phenanthren
Fluoren
SH 116
TEC
350.00
PAH ( pg/m3)
炭素成分とPAHs濃度の測定結果:
TOC
400.00
Indeno[1,2,3-cd]pyren
1200.00
3.04
450.00
Carbon (mg/m3)
前処理としてはジクロロメタンを溶媒として3回超音波抽出した液を合わせて、フィルタでろ過して、ろ
液をロータリーエバポレーターで1mLぐらいまで濃縮して、一旦停止して、窒素で少し飛ばしてから
DMSOに転溶した。溶液はガスクロマトグラフ質量分析計 (5973N/6890, Agilent, GC-MS分析法)に
て、EPAに環境汚染物質として測定すべき項目にリストアップされた16種類のPAHを分析した。
Acenaphthen
SH 117
Acenaphthylen
Naphthalin
1/17~18
822.26 1378.66
OC
9.38
18.63
EC
4.71
∑C
FP (<2.5mm)
アセナフテンはPAHsに対して
SH.は平均39%、St.は平均85%
50.00
0.00
0.41
ST 421
4/21~4/27
ST 428
4/28~5/4
78.64 410.93 (pg/m3)
1.20
3.04
5.85
0.41
0.80
14.09
24.48
1.61
3.84
20.00
46.00
炭素濃度は粒子濃度に対して
SH.は平均58%、St.は平均19% FP (<1.1mm) 12.00
17.00
(mg/m3)
Fig.1. Results on individual PAH and EC, OC, FP relative concentrations
微小粒子の変動と変異原性との影響の検討:
Revitalization of mutagenicity (rev. /m3, air)
さいたま市の二次生成粒子は、調査期間内 (春季)におけるそ
TA98/S9+ TA100/S9- TA100/S9+ YG1024/S9- YG1024/S9+ の特徴が明確してなかった;上海市は変異原性、PAHsとの間
55.61
41.95
43.56
55.07
38.94
に相互関係が存在する可能性があるが、ほかの成分寄与も懸念
85.88
82.10
58.65
75.00
30.38
されている。石炭燃焼から生成されるPAHの種類で濃度が高い
90.68
69.21
47.35
50.34
89.55
ものを文献参考し、有害成分の挙動、変異原性との要因などの
77.39
64.42
49.85
60.14
52.96
解明に関する研究を行う。
•上海市の間接変異原と直接変異原の活性比(S9mix+ / S9mix-)は0.83
• さいたま市の間接変異原と直接変異原の活性比(S9mix+ / S9mix-)は0.46
上海市の変異原活性:
上海市は変異原活性が大きく、強変異原性を示した。PAHsは
原因変異原質の濃度も高いだろうと考えられたが、間接変異原性
と直接変異原性の活性比(S9mix+ / S9mix-)0.83であることから、
採取場所による自動車排気の寄与が高いが、他の発生源から成
分の把握も必要である。
今後予定
次の調査は (1) 季節間の変異原性変化の把握するため、両地
域とも冬季調査を行う、(2) 金属成分の測定および2009年度夏
季サンプルの各項目を測定し、年間変化を把握する。
無機成分の変異原性の測定:都市大気中のPM2.5には種々の金属
元素が含まれ、その毒性については多くの報告があるから、今
後、無機成分を把握して行くと考える。
参考文献
1) Lu Senlin, Yao Zhenkun. (2008). The relationship between physicochemical characterization and the potential toxicity of fine particulates (PM2.5) in Shanghai atmosphere, Atmospheric Environment 42,7205-7214
2) Pope CA 3rd, Burentt RT., Thurston GD., Thun MJ., Calle EE., Krewski D., Godleski JJ: Cardiovascular mortality and long-term exposure to particulate air pollution : epidemiological evidence of
general pathophysiological pathways of disease. Circulation 109(1) ,71-7, 2004.
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10-2,国際環境協力への実践プロジェクト