平衡パッシブサンプリングによる陽イオン界面活性剤の土壌・底質吸着性の解明（令和 5年度）
Soil and sediment sorption of cationic surfactants investigated with equilibrium passive sampling methods

研究概要

陽イオン界面活性剤（Cationic surfactants, CSs）は感染症対策における消毒剤をはじめ、洗剤、柔軟剤など幅広い用途で使用されており、その環境動態・影響に関する研究が必要である。土壌・底質粒子は通常、負電荷を帯びているため、CSsを強く吸着しその環境動態に大きな影響を与える。しかし実験上の難しさもあり、CSsの吸着に関する定量的な研究は限られている。本研究ではまず平衡パッシブサンプリングによるCSsのフリー溶存濃度（Cfree）の新規測定法を確立する。確立した方法を用いて環境固相（土壌・底質等）やその成分である有機物・粘土鉱物について吸着実験を行い、環境固相のCS吸着に影響を与える因子を解明する。また様々なCSsの吸着係数及び吸着等温線を測定し、イオン基やアルキル鎖長などCSsの構造特性が吸着に与える影響を明らかにする。

研究の性格

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：応用科学研究

全体計画

本研究ではまず平衡パッシブサンプリングによるCSsのフリー溶存濃度（Cfree）の新規測定法を確立する。確立した方法を用いて土壌・底質・下水汚泥やその成分である有機物・粘土鉱物について吸着実験を行い、環境固相のCS吸着に影響を与える因子を解明する。また様々なCSsの吸着係数及び吸着等温線を測定し、イオン基やアルキル鎖長などCSsの構造特性の影響を明らかにする。

今年度の研究概要

本年度（2023年度）は引き続き、平衡パッシブサンプリング法による陽イオン界面活性剤（CSs）のフリー溶存濃度（Cfree）測定法の検討・開発を行う。前年度の研究により選定したパッシブサンプラーを用い、アルキル鎖長の異なるベンザルコニウム類及びジアルキルジメチルアンモニウム類のサンプラー／水分配定数を測定する。この実験は異なるCS濃度、及び異なる共存陽イオン濃度下で行い、それぞれへの依存性を明らかにする。さらに前年度にLC/MS分析法を開発した新規対象CSについても実験を行い、Cfreeの測定を試みる。なおCSsはガラス壁面へ吸着することがわかっているため、この吸着ロスが測定値に影響を及ぼさないよう、実験手順を調整する。続いて土壌成分モデル使った吸着実験を実施する。さらに土壌有機物のモデルであるピート土についても同様に吸着係数の測定を行う。