Transcript 浄水処理過程で生成する臭素化消毒副生成物の濃度分布

浄水処理過程で生成する臭素化
消毒副生成物の濃度分布
兵庫県立健康環境科学研究センター
○川元達彦 巻幡希子
研究目的
水道の浄水処理過程におけるオゾン, 塩素処理に より,
種々の消毒副生成物(DBPs)が生成する.
2004年4月１日付で施行される水道法省令改正で,臭素及
び塩素を含む多くのDBPsが水質基準(基準項目,水質管
理目標設定項目,要検討項目) に盛り込まれること になっ
た. 今回, これらの臭素 及び塩素を含むDBPsについて系
統的な一斉分析法を検 討し, 兵庫県下のさまざまな水道
水源 とする地点を 選び, その濃度分布調査を行ったので
報告する.
調査対象物質(24種DBPs)
Table 1 24DBPs and water qualities analyzed in this study
Abbreviations
Limits of detection
3)
Japan 1)
M.I.4)
S.I.
Tribromoacetic acid
TBAA
0.20μg/L
Dibromoacetic acid
DBAA
0.03μg/L
Bromoacetic acid
BAA
0.06μg/L
Chlorodibromoacetic acid
CDBAA
0.10μg/L
Bromochloroacetic acid
BCAA
0.03μg/L
Bromodichloroacetic acid
BDCAA
0.10μg/L
Chloroacetic acid
CAA
0.03μg/L
Dichloroacetic acid
DCAA
0.03μg/L
20μg/L*
Trichloroacetic acid
TCAA
0.06μg/L
300μg/L*
Total Haloacetic acids
THAAs
Tribromoacetonitrile
TBACN
0.26μg/L
Dibromoacetonitrile
DBACN
0.06μg/L
Bromoacetonitrile
BACN
0.06μg/L
Chlorodibromoacetonitrile
CDBACN
0.16μg/L
Bromochloroacetonitrile
BCACN
0.10μg/L
Bromodichloroacetonitrile
BDCACN
0.26μg/L
Chloroacetonitrile
CACN
0.10μg/L
Dichloroacetonitrile
DCACN
0.03μg/L
80μg/L*
Trichloroacetonitrile
TCACN
0.03μg/L
Total Haloacetonitrile
THACNs
Bromoform
BF
0.10μg/L
90μg/L
Chlorodibromomethane
CDBM
0.08μg/L
100μg/L
Bromodichloromethane
BDCM
0.06μg/L
30μg/L
Chloroform
CF
0.05μg/L
60μg/L
Total Trihalomethanes
TTHMs
100μg/L
Chloral Hydrate
CH
0.06μg/L
30μg/L*
Formaldehyde
FA
0.16μg/L
80μg/L
m.s.v.： minimamu scale value
*: provisional value
1): water quality standards for drinking water in Japan, 2): WHO guidelines for drinking water quality
3): regulated values as standard items, 4): regulated values as monitering items
5): reguleted values by the new water quality standards (2004)
6): WHO guideline values for drinking water quality
N.S.I.
5)
20μg/L
40μg/L
200μg/L
WHO 2)
WHO 6)
50μg/L*
100μg/L*
100μg/L*
90μg/L*
1μg/L*
90μg/L
100μg/L
30μg/L
60μg/L
100μg/L
80μg/L
100μg/L
100μg/L
60μg/L
200μg/L
10μg/L*
900μg/L
実験方法(1)
1)測定物質:DBPs24物質と臭化物ｲｵﾝ等(Table1)
2)THM:P&T-GC/MS分析(Fig.1)
3)HAAs:酸性下,tert-ﾌﾞﾁﾙﾒﾁﾙｴｰﾃﾙ(MTBE)抽出,ﾄﾘﾒ
ﾁﾙｼﾘﾙｼﾞｱｿﾞﾒﾀﾝでメチル化後GC/MS分析(Fig.2)
4)HACNs,CH:中性下,MTBE抽出後GC/MS分析
(Fig.3)
5)FA:PFBOA試薬でｱﾙﾄﾞｷｼﾑ化後,ﾍｷｻﾝ抽出を行
い,GC/MS分析(Fig.4)
6)Br-及びCl-:ｲｵﾝｸﾛﾏﾄｸﾞﾗﾌ法
実験方法(2)
１）採水時期:2000年6月,8月,10月及び2001年1月
２）地点:兵庫県水道水質管理計画に基づく監視地点
A地点(河川水):塩素処理水:高度浄水処理水=1:5.8
B地点(河川水)、C地点(河川水)
D地点(河川水&井戸水):河川水:井戸水=1.4:1
E地点(河川水&井戸水):河川水:井戸水=1:1.5
F地点(湖沼水)
G地点(伏流水&井戸水):伏流水:井戸水=5.8:1
H地点(深井戸)
＊A地点を除き通常の塩素処理
F
B
C
A
E
D
June
Aug.
Oct.
Jan.
June
Aug.
Oct.
Jan.
June
Aug.
Oct.
Jan.
June
Aug.
Oct.
Jan.
June
Aug.
Oct.
Jan.
Aug.
Oct.
Jan.
June
Aug.
Oct.
Jan.
June
Aug.
Oct.
Jan.
June
Concentration(μg/L)
検出されたDBPsの濃度(5分類)
160.0
140.0
120.0
100.0
THMs
FA
HACNs
CH
HAAs
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
H
G
含臭素及び含塩素THMsの割合
THMs
Concentration rate(%)
100%
80%
BF
CDBM
BDCM
CF
60%
40%
20%
0%
F
B
C
A
E
D
H
G
含臭素及び含塩素HAAsの割合
HAAs
Concentration rate(%)
100%
80%
60%
40%
20%
0%
F
B
C
A
E
D
H
G
TBAA
DBAA
BAA
CDBAA
BCAA
BDCAA
CAA
DCAA
TCAA
n（Br)：bromine incorporation factor
臭素結合係数n(Br)=A/B (0～3の範囲)
*A：0,1,2又は3臭素化した各HAAs,HACNsまたは
THMsの各物質のモル濃度(μmol/L)に臭素
置換数(0～3)を掛け,合計した濃度
**B：総HAAs,総HACNsまたは総THMsである.
Symons et al, J. AWWA., January，51-62 (1993)
THMsの臭素結合係数n(Br)
THMs
2.00
June
Aug.
Oct.
Jan.
1.50
1.00
0.50
0.00
F
B
C
A
E
D
H
G
HACNsの臭素結合係数n(Br)
HACNs
2.00
June
Aug.
Oct.
Jan.
1.50
1.00
0.50
0.00
F
B
C
A
E
D
H
G
HAAsの臭素結合係数n(Br)
HAAs
2.00
June
Aug.
Oct.
Jan.
1.50
1.00
0.50
0.00
F
B
C
A
E
D
H
G
まとめ
1）水道水中24種DBPｓを測定した結果,HAAｓの
濃度割合が最も高く検出.
2）HAAｓ, HACNｓ, THMｓに共通して, 表流水で
は含塩素DBPｓの割合が,地下水では含臭素
DBPsの割合が高い傾向.
3）この傾向は臭素結合係数を適用して,数値化
した結果からも裏付けられた.