Evaluation of persistence and accumulation for siloxanes in multi-media focusing on benthic food web

以底栖食物网为重点的多媒体中硅氧烷的持久性和积累评估

基本信息

批准号：
22H03766
负责人：
堀井勇一
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Center for Environmental Science in Saitama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、シリコーン産業の主要物質であるシロキサン類について、底生食物網に着目した存在実態及び生物蓄積動態の解明を目的に、東京湾及びその流域を対象とする以下の研究を実施した。モニタリング調査：多媒体中シロキサン類の濃度測定、底質及び底生食物網に着目したシロキサン類の残留蓄積性解析に向けた諸検討を実施した。具体的には、水試料について、溶存態・懸濁態別の分析法を確立した。確立した分析法の妥当性評価のため、下水処理場周辺の河川における先行調査を実施した。水生生物調査では、元荒川及び東京湾において、二枚貝、魚類等の底生生物を含む多様な生物を採捕した。食物網における各生物種の栄養ポジションは、窒素安定同位体比から推定した。固相カートリッジとGC/MSを用いて、魚類中シロキサン類の簡便で効率的な分析法を新たに開発した。生物蓄積動力学モデルによる予測：動力学ベースの予測モデルによる生物蓄積性の解析向けた諸検討を実施した。具体的には、生物学的パラメーター（代謝速度、摂餌速度、成長等）、主なシロキサン類（D4, D5, D6）の動力学パラメーターを推定するための情報を文献から調査した。G-CIEMSによる多媒体挙動解析：モデル予測による流域内及び東京湾におけるシロキサン類の空間分布及び多媒体挙動を解析した。具体的には、モデル計算の諸設定、排出源単位、汽水域での脱吸着や粒子沈降をモデルで再現するための基本的な検討を行い、東京湾及びその流域を対象に、代表的な化合物（D4）について多媒体挙動をモデル計算により示した。大気については1 km四方、河川中及びその底質については単位河道（平均5.6 km2）毎の解像度で解析した。

在本研究中，我们针对东京湾及其流域进行了以下研究，旨在阐明硅氧烷（有机硅工业中的主要物质）的存在和生物累积动态，重点关注底栖食物网。监测调查：我们开展了各种研究，旨在测量多种介质中的硅氧烷浓度，并分析硅氧烷在沉积物和底栖食物网中的残留积累潜力。具体来说，我们建立了溶解和悬浮水样的分析方法。为了评价所建立的分析方法的有效性，对污水处理厂周围的河流进行了初步调查。在水生生物调查中，在本荒川和东京湾收集了多种生物，包括双壳类和鱼类等底栖生物。食物网中每个物种的营养位置是根据氮稳定同位素比率估算的。我们开发了一种使用固相柱和 GC/MS 分析鱼类中硅氧烷的简单高效的新方法。使用生物累积动力学模型进行预测：进行了各种研究以使用基于动力学的预测模型来分析生物累积。具体来说，我们检索了文献以获取估计主要硅氧烷（D4、D5、D6）的生物参数（代谢率、摄食率、生长等）和动力学参数的信息。使用G-CIEMS进行多媒体行为分析：我们根据模型预测分析了盆地和东京湾中硅氧烷的空间分布和多媒体行为。具体来说，我们对模型计算设置、排放源单位以及如何使用模型再现苦咸水中的解吸和颗粒沉降进行了基础研究。通过模型计算演示了化合物（D4）的多媒体行为。大气以1平方公里的分辨率进行分析，河流及其沉积物以单位河道的分辨率（平均5.6平方公里）进行分析。