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環境中の微量有機塩素化合物 (PCT,PCN)の分析 ○佐才秀平・服部達也・社本博司・池田善郎 ・松村 徹 (国土環境株式会社 環境創造研究所 環境リスク研究センター) ダイオキシン類及びPCB等と類似した構造を持つ 化合物にポリ塩化ターフェニル(PCT)及びポリ 塩化ナフタレン(PCN)があるが、環境中濃度は あまり調べられていない。これら物質の環境中濃 度の把握を目的として、高分解能GC/MS測定の検 討結果を報告する。 大気中のPCT分析方法 HVAS,約1000m3 PUF,GFF 大気試料 ソックスレー抽出 PUF:ジクロロメタン GFF:トルエン over16hrs 硫酸処理 カラムクロマトグラフィー シリカゲル シリンジスパイク添加 HRGC/HRMS測定 検出下限 大気 物質名 採取量 3 M1CTs D2CTs T3CTs T4CTs P5CTs (m ) 1000 1000 1000 1000 1000 定容量 検出下限 (mL) (pg/m ) 0.02 0.02 0.03 0.009 0.04 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 3 濃度範囲 大気 実測濃度(pg/m3) 物質名 M1CTs D2CTs T3CTs T4CTs P5CTs 平均 最小 最大 3.2 0.27 - 0.92 N.D. N.D. N.D. N.D. 6.0 1.1 N.D. N.D. N.D. クロマトグラム 010423-PCT-01-U4-HS-13 Sample-M1CTs 100 1: Voltage SIR 6 Channels EI+ 264.0706 2.79e4 % 0 010423-PCT-01-U4-HS-13 100 M1CT 1: Voltage SIR 6 Channels EI+ 266.0682 5.69e3 % 0 010423-PCT-01-U4-HS-04 100 STD-M1CTs % 0 010416-PCT-01-U4-HS-13 100 Sample-D 2CTs 1: Voltage SIR 6 Channels EI+ 264.0706 6.74e5 2: Voltage SIR 6 Channels EI+ 298.0316 2.70e4 % 0 010416-PCT-01-U4-HS-13 100 % D2CT 0 010416-PCT-01-U4-HS-04 100 STD-D2CTs 2: Voltage SIR 6 Channels EI+ 300.0289 7.77e4 2: Voltage SIR 6 Channels EI+ 298.0316 8.00e6 % 0 Time 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 1塩素及び2塩素化合物で定量可能なクロマトグ ラムを得ることができた。しかし、ロックマスの 乱れ等、クリーンアップ不足と思われる点があり、 また、非常に多くの異性体があるのに対して、標 準物質が少ないこと、サロゲート物質を用いな かったことから、定量性に問題がある。 水質中のPCN分析方法 水質試料 約1L クリーンアップスパイク添加 液/液抽出 ジクロロメタン 硫酸処理 シリンジスパイク添加 HRGC/HRMS測定 底質中のPCN分析方法 底質試料 風乾試料約10g クリーンアップスパイク添加 ソックスレー抽出 トルエン over16hrs 硫酸処理 ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC) 硫黄除去処理 還元銅 シリンジスパイク添加 HRGC/HRMS測定 検出下限 底質 水質 物質名 M1CNs D2CNs T3CNs T4CNs P5CNs H6CNs H7CNs O8CN 採取量 定容量 検出下限 採取量 定容量 検出下限 (mL) (mL) (pg/L) (g) (mL) (pg/g) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 10 10 10 10 10 10 10 10 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 4 4 3 5 4 8 8 20 濃度範囲 底質 実測濃度(pg/g-dry) 物質名 M1CNs D2CNs T3CNs T4CNs P5CNs H6CNs H7CNs O8CN 平均 最小 最大 7.6 96 170 650 310 71 19 7.9 N.D. N.D. 3.7 14 N.D. N.D. N.D. N.D. 75 1300 730 1700 1100 180 66 75 0.8 0.8 0.5 1 0.7 2 2 4 クロマトグラム 020704-PCN-U4-HS-078 100 Sample 4: Voltage SIR 6 Channels EI+ 265.9038 2.77e4 % 0 020704-PCN-U4-HS-078 100 Sample 4: Voltage SIR 6 Channels EI+ 263.9067 2.52e4 % 0 020704-PCN-U4-HS-030 100 12 C-STD 4: Voltage SIR 6 Channels EI+ 265.9038 4.64e5 % 0 020704-PCN-U4-HS-078 100 13 C-STD 4: Voltage SIR 6 Channels EI+ 275.9373 3.30e5 T4CN % 0 22.00 23.00 24.00 25.00 Time 26.00 水質試料では、試料量が少なかった為に、定量値 を得ることができなかった。試料量を増やす為に固 相抽出、クリーンアップ等の検討も必要である。 底質試料では、定量値を得ることができた。夾雑 物の除去の為にGPCは有効であると思われる。 1 塩 素 化 合 物 の サ ロ ゲ ー ト 化 合 物 に 2Chloronaphthalene-d7 を使用したが、前処理の過 程で硫酸処理を行ったことで重水素が水素に置換し ていると考えられ、定量に使用できなかった。 PCN分析方法の検討 水質:固相抽出の検討 底質:抽出方法の検討 生物:分析方法の検討 水質中のPCN分析方法 水質試料 約10L クリーンアップスパイク添加 固相抽出 超音波抽出 ADVANTEC GC-50 EmporeTM Disk C18 FF アセトン100mL30分×2回 カラムクロマトグラフィー シリカゲル シリンジスパイク添加 HRGC/HRMS測定 クロマトグラムの比較 T4CN 試料量10L T4CN 試料量1L 検出下限の比較 水質(10L) 物質名 M1CNs D2CNs T3CNs T4CNs P5CNs H6CNs H7CNs O8CN 水質(1L) 採取量 定容量 検出下限 採取量 定容量 検出下限 (L) 10 10 10 10 10 10 10 10 (μL) (pg/L) (L) (μL) (pg/L) 1 1 1 1 1 1 1 1 50 50 50 50 50 50 50 50 30 30 30 30 30 30 30 30 2 0.5 0.3 0.6 0.7 0.6 0.6 0.9 4 4 3 5 4 8 8 20 分析結果 試料名 Blank Sample1 Sample2 12C 試料量(L) HCB 単位 1CNs 2CNs 検 3CNs 出 4CNs 下 5CNs 限 6CNs HCB 値 7CNs 8CN 1CNs 2CNs 3CNs 4CNs 実 測 5CNs 値α-HCB 6CNs 7CNs 8CN pg/L 2 0.5 0.3 0.6 0.7 0.6 0.6 0.9 7.5 0.7 2.4 1.4 γ-HCB N.D. N.D. 0.9 N.D. 13 PCNs 4 2-MoCN γ-HCB α-HCB 2,7-DiCN 1,2,3-TiCN 34 1,3,5,7-TeCN 回 43 収 1,2,3,4-TeCN 率 52 1,2,3,5,7-PeCN % 86 1,2,3,5,6,7-HxCN 87 1,2,3,4,5,7-HxCN 94 1,2,3,4,5,6,7-HpCN 106 OCN 13C 12C 13C pg/L 2 0.5 0.3 0.6 0.7 0.6 0.6 0.9 12 3.7 26 80 β-HCB 30 3.6 1.0 N.D. 160 5 β-HCB 46 64 69 99 101 86 91 pg/L 2 0.5 0.3 0.6 0.7 0.6 0.6 0.9 24 2.8 41 130 54 4.1 1.2 N.D. 260 5 37 56 64 95 102 77 73 Sample2 Dup. 12C pg/L 2 0.5 0.3 0.6 0.7 13 0.6 0.6 0.9 23 6 44 120 12 55 3.8 1.2 N.D. 250 9 1351 68 70 101 104 80 73 C C C Sample3 HCB Sample3 Dup. Sample4 Sample5 pg/L pg/L pg/L pg/L 2 2 2 2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.3 0.3 0.3 0.3 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 HCB 0.6 0.6 0.6 0.6 0.9 0.9 0.9 0.9 14 13 11β-HCB7.9 0.7 6.4 4.3 0.8 α-HCB 11 18 47 4.2 58 59 150 17 γ-HCB 25 25 48 3.3 2.1 2 N.D. N.D. 0.8 0.9 0.7 0.7 γ-HCB β-HCB N.D. 1.5 N.D. N.D. 110 130 260 34 1 7 4 5 α-HCB 36 49 44 48 51 64 59 61 60 71 67 73 95 109 108 108 101 113 113 114 91 98 92 98 100 113 98 108 水質のまとめ 試料量を増やし、検出下限を下げる為に、固相抽 出法を検討した。これによって、水質試料について 定量値を得ることができた。 シリカゲルによるカラムクリーンアップを行った が、1塩素化合物の回収率が悪かった。使用したシ リカゲルの性質によるものと考えられる。 底質中のPCN分析方法 底質試料 約10g(乾泥換算) クリーンアップスパイク添加 抽出 ソックスレー 及び ASE カラムクロマトグラフィー シリカゲル ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC) 硫黄除去処理 還元銅 カラムクロマトグラフィー シリカゲル シリンジスパイク添加 HRGC/HRMS測定 分析結果 試料名 検 出 下 限 値 実 測 値 試料量(g) 単位 1CNs 2CNs 3CNs 4CNs 5CNs 6CNs 7CNs 8CN 1CNs 2CNs 3CNs 4CNs 5CNs 6CNs 7CNs 8CN PCNs 回 収 率 % 2-MoCN 2,7-DiCN 1,2,3-TiCN 1,3,5,7-TeCN 1,2,3,4-TeCN 1,2,3,5,7-PeCN 1,2,3,5,6,7-HxCN 1,2,3,4,5,7-HxCN 1,2,3,4,5,6,7-HpCN OCN Blank Soxhlet Dry-2 Soxhlet Wet-2 ASE Dry-2 ASE Wet-2 Soxhlet Dry-1 Soxhlet Wet-1 ASE Dry-1 ASE Wet-1 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 N.D. 8.6 6.9 16 1.7 N.D. 0.8 N.D. 34 4 42 44 65 80 77 84 102 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 670 920 2200 4200 2100 690 220 38 11000 4 64 62 83 85 82 78 65 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 810 1300 3100 5800 2700 920 300 54 15000 6 67 64 88 83 84 72 50 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 1400 1500 2800 5100 2300 770 240 41 14000 8 61 60 85 82 84 72 71 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 1600 1600 3300 6300 2500 860 240 37 16000 3 46 50 75 72 69 59 28 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 570 1100 2200 4200 1900 680 209 39 11000 10 54 51 73 70 68 65 48 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 920 1000 2700 5300 2500 820 260 49 14000 4 63 62 88 87 86 74 65 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 1400 1100 2600 5300 2500 810 250 41 14000 4 70 68 93 92 89 78 74 pg/g-dry 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 3000 1900 3800 6900 2600 860 250 36 19000 3 53 62 93 88 86 83 69 底質のまとめ 風乾試料より湿試料を用いた方が、より高い値と なる傾向が見られた。 ソックスレー抽出よりASEの方が、低塩素数で高 い値となる傾向が見られた。 1塩素化合物を除いて、回収率に問題は無かった。 生物中のPCN分析方法 生物試料 ホモジナイズ 約10g分取 クリーンアップスパイク添加 高速溶媒抽出(ASE) n-ヘキサン 2回 カラムクロマトグラフィー シリカゲル ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC) カラムクロマトグラフィー シリカゲル シリンジスパイク添加 HRGC/HRMS測定 分析結果 試料名 検 出 下 限 値 実 測 値 サンプリング量(g) 単位 1CNs 2CNs 3CNs 4CNs 5CNs 6CNs 7CNs 8CN 1CNs 2CNs 3CNs 4CNs 5CNs 6CNs 7CNs 8CN PCNs 回 収 率 % 2-MoCN 2,7-DiCN 1,2,3-TiCN 1,3,5,7-TeCN 1,2,3,4-TeCN 1,2,3,5,7-PeCN 1,2,3,5,6,7-HxCN 1,2,3,4,5,7-HxCN 1,2,3,4,5,6,7-HpCN OCN Blank Sample 1-1 Sample 1-2 Sample 1-3 Sample 2-1 Sample 2-2 Sample 2-3 pg/g 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 16 4.3 21 51 0.8 N.D. 0.7 N.D. 94 1 31 37 56 82 84 95 178 pg/g 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 N.D. 2.7 17 62 9.2 0.8 0.9 N.D. 93 1 30 42 58 75 75 94 97 pg/g 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 N.D. 3 15 49 4.3 0.8 0.8 N.D. 73 3 44 51 66 75 74 85 79 pg/g 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 N.D. 2.4 17 54 6.9 0.7 0.9 N.D. 82 2 41 49 60 74 71 85 71 pg/g 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 6 1.8 11 37 3 1.1 N.D. N.D. 60 2 39 45 63 74 75 83 65 pg/g 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 N.D. 4.1 17 62 8 0.9 N.D. N.D. 92 2 36 42 64 77 76 86 67 pg/g 3 0.5 0.6 0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 13 1.1 5.5 28 5.1 1.3 0.9 N.D. 55 1 30 35 47 53 50 53 26 生物のまとめ 抽出にASEを用いた方法を検討したが、今回の結 果では、ブランク値が試料と同程度であった為、分 析結果としての評価をすることができなかった。 今後の課題 PCT ・各媒体における分析法の検討 PCN ・1塩素化合物の回収率の向上 ・生物試料の抽出方法の検討 ・ブランク値の低減