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政策1. 循環型社会形成推進・廃棄物管理に関する調査・研究
政策1.(3) 資源循環・廃棄物管理システムに対応した総合リスク制御手法の開発に関する研究(平成 15年度)
1. Studies on material cycles and waste management
(3) Integrated risk control of material cycles and waste management

研究課題コード
0105PR013
開始/終了年度
2001~2005年
キーワード(日本語)
循環資源, 廃棄物, リスク制御, 残留性化学物質, ダイオキシン類, 分解, 液体クロマトグラフィ質量分析
キーワード(英語)
RECYCLING MATERIALS, WASTE, RISK CONTROL, PERSISTENT CHEMICALS, DIOXINS, DESTRUCTION TECHNOLOGIES, LC/MS

研究概要

循環資源や廃棄物に含有される有害化学物質によるリスクを総合的に管理する手法として、バイオアッセイ手法を用いた包括的検出手法、臭素化ダイオキシン類を的確に把握できる検出手法とその制御手法、不揮発性物質を系統的に把握する検出手法、有機塩素系化合物を含有する廃棄物等の分解手法を開発することにより、資源再生利用や中間処理、最終処分における安全性を確保し、再生利用量の拡大に資することを目的とする。

全体計画

酵素免疫測定系アッセイ及びAhレセプター結合細胞系アッセイの導入と前処理系を含めた試験システムの開発に着手する。臭素化・塩素化ダイオキシン類の分析手法開発に着手し、廃製品や廃棄過程において含有される有機臭素化合物の基礎調査を行う。LC/MSを埋立浸出水や廃プラスチック溶出水に適用するための前処理系を開発する。ダイオキシン類を含有する廃棄物の物理化学分解等に関する基礎実験を開始する(13年度)。
バイオアッセイ前処理系の検討を進めつつ、焼却飛灰や廃PCBに対してバイオアッセイ適用を図る。廃棄過程における有機臭素化合物の挙動調査を行い、難燃製品の寿命曲線による廃棄予測から環境進入量を試算する。LC/MSにより廃製品溶出水等に含まれる不揮発性物質の抽出と分画を行い、系統的分析に必要な単位分析操作の開発に着手する。物理化学分解として、加圧下の熱水抽出分解や電解還元による脱塩素化分解、高温菌による生物分解の基礎実験を進展させ、廃PCB化学処理の分解機構解明に向けた研究を進める(14年度)。
酵素免疫系アッセイについて蛍光検出法や固定膜担持法等による高度化の検討に着手する。各種の有機臭素化合物のバイオアッセイ評価を行い、資源再生過程の挙動調査に着手する。埋立浸出水などにおけるLC/MS検出物質の同定手法開発に着手し、系統的なクリーンアップ法や分画法の開発を進める。各種方法による有害廃棄物を分解処理する方法の開発を終え、これらの技術が適用できる廃棄物の範囲を明らかにする(15年度)。
試料マトリックスに応じたバイオアッセイの前処理系を、簡易分析法を念頭において開発する。臭素化・塩素化ダイオキシン類の分析方法と、バイオアッセイ評価を統合し、包括指標化を検討する。LC/MS検出系の改良と解析システムの高度化をはかり、廃棄物等に対するLC/MS分析手法としての最適化システムを提示する。物理、化学的分解及び生物分解技術を実用化するための改良を行いつつ、複数の廃PCB処理に対する分解機構をモデル化する(16年度)。
Ahレセプター結合細胞系アッセイを用いたダイオキシン等量における未知成分を焼却排ガス等に対して同定し、循環資源や廃棄物管理に適したバイオアッセイ手法を提示する。焼却過程における臭素化・塩素化ダイオキシン類の全面測定試行を行うとともに、有機臭素化合物の制御方策のライフサイクル評価を行う。循環資源・廃棄物に対するLC/MS分析の高感度化を図りつつ、これらの管理に適した系統的分析システムを提示する。有機塩素化合物含有廃棄物の実用的な分解方法を提示し、その分解機構解明について一定の知見を得る(17年度)。

今年度の研究概要

(1) バイオアッセイバッテリーについては、バッテリー選択やスコアリングについて検討を加え、包括的な毒性評価に最適な運用システムを提案するとともに、処理対策に結びつく知見獲得を目指す。ダイオキシン類縁化合物検出アッセイについては、廃棄物や汚染土壌、底質などの媒体別に段階的な分画を行って幅広いデータ蓄積を図り、未知活性物質検索を継続するともに、酵素免疫系アッセイ法を併用した簡易モニタリング手法への展開を図る。
(2) 廃プラスチック類や下水汚泥等から水系への有機臭素系難燃剤(BFRs)の環境進入実態を把握し、水系へのBFRs環境進入インベントリー研究に展開させる。ポリ臭素化ジフェニルエーテル異性体の溶解度やオクタノール/水分配係数の測定を行い、これらを基礎情報として浸出機構考察を行う。また、BFRs成分とその代謝物の分析手法に関する検討を進め、光分解過程や燃焼分解過程の挙動実験を進めていく。BFRs関連成分や環境関連試料のバイオアッセイ評価を行う。
(3) 系統的な抽出・分画法を多様な廃棄物試料に適用して改良し暫定包括分析システムを完成させる。LC/MSでの高感度検出技術を開発する。LC/MS未知物質検索手法の開発を継続するとともに、LC/MSスペクトルデータを収集する。有機スズ化合物の迅速かつ包括的分析法開発に着手する。有害物質の簡易検出法と総合的同定システム化を検討する。
(4) ダイオキシン類やPCBなどの塩素系有害化学物質を高効率で無害化するために、(1)加圧状態で熱水を利用した廃棄物中に含有されるダイオキシン類等の抽出分解を行う。(2)パラジウム・カーボン触媒分解及び光分解での未解決の問題点を解決し、PCN等にも応用する。新たに金属ナトリウム分解を行い、前2法との反応性の違いを比較する。(3)PCB処理施設における室内環境中PCBの簡易モニタリング法の開発を行う。(4)電解還元をより容易に,かつ広範な試料に適用するために、固体電解質の利用を検討する。(5)接触還元による脱塩素化の予備実験を開始する。(6)微生物による分解の基礎的検討を継続する。

課題代表者

酒井 伸一