(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の石油系炭化水素組成物について嗅覚の感覚強度と該石油系炭化水素組成物を沸点範囲１：６８．７℃以上〜１２５．７℃未満、沸点範囲２：１２５．７℃以上〜１７４．１℃未満、沸点範囲３：１７４．１℃以上〜２１６．３℃未満、沸点範囲４：２１６．３℃以上〜２８７．０℃未満、沸点範囲５：２８７．０℃以上〜３５６．５℃未満および沸点範囲６：３５６．５℃以上〜４９０．０℃未満の６つの留分に分けて、各々の留分の量を測定し、嗅覚の感覚強度の測定値Ｙと下記（１）式で示される対数の計数値を基に下記一般式（２）で示される検量線を作成することを特徴とする石油系炭化水素組成物における炭化水素類成分含有量と嗅覚の感覚強度の検量線作成方法。
ＬoｇΣXi                              （１）
但し、Xi＝Ci×VPi／MWi
ここで、Ci：沸点範囲iの各留分含有量、VPi：沸点範囲iの各留分平均蒸気圧、MWi：沸点範囲iの各留分平均分子量、ただしiは１〜６の整数
Y＝a×LoｇΣXi＋ｂ                （２）
ここで、Yは嗅覚の感覚強度の測定値、a、ｂは定数
【請求項２】
該石油系炭化水素組成物を、沸点範囲１：６８．７℃以上〜１２５．７℃未満、沸点範囲２：１２５．７℃以上〜１７４．１℃未満、沸点範囲３：１７４．１℃以上〜２１６．３℃未満、沸点範囲４：２１６．３℃以上〜２８７．０℃未満、沸点範囲５：２８７．０℃以上〜３５６．５℃未満および沸点範囲６：３５６．５℃以上〜４９０．０℃未満の６つの留分に分ける方法はガスクロマトグラフィーを用いて行う請求項１記載の検量線作成方法。
【請求項３】
土壌中に含まれる嗅覚の感覚強度未知の石油系炭化水素組成物を抽出した後、沸点範囲１：６８．７℃以上〜１２５．７℃未満、沸点範囲２：１２５．７℃以上〜１７４．１℃未満、沸点範囲３：１７４．１℃以上〜２１６．３℃未満、沸点範囲４：２１６．３℃以上〜２８７．０℃未満、沸点範囲５：２８７．０℃以上〜３５６．５℃未満および沸点範囲６：３５６．５℃以上〜４９０．０℃未満の６つの留分に分けて、各々の留分の量を測定し、更に下記（１）式で示される対数の計算値を求め、該計算値に対応する嗅覚の感覚強度を請求項１で作成した検量線を基に求めるようにしたことを特徴とする土壌中に含まれる石油系炭化水素組成物の嗅覚の感覚強度測定方法。
ＬoｇΣXi                              （１）
但し、Xi＝Ci×VPi／MWi
ここで、Ci：沸点範囲iの各留分含有量、VPi：沸点範囲iの各留分平均蒸気圧、MWi：沸点範囲iの各留分平均分子量、ただしiは１〜６の整数
【請求項４】
該石油系炭化水素組成物を、沸点範囲１：６８．７℃以上〜１２５．７℃未満、沸点範囲２：１２５．７℃以上〜１７４．１℃未満、沸点範囲３：１７４．１℃以上〜２１６．３℃未満、沸点範囲４：２１６．３℃以上〜２８７．０℃未満、沸点範囲５：２８７．０℃以上〜３５６．５℃未満および沸点範囲６：３５６．５℃以上〜４９０℃未満の６つの留分に分ける方法はガスクロマトグラフィーを用いて行う請求項３記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、石油系炭化水素組成物における炭化水素類成分濃度と試料の嗅覚の感覚強度の検量線作成方法とこれを用いた土壌に含まれる石油系炭化水素組成物の嗅覚の感覚強度測定法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油の漏洩等により土壌が汚染された場合、法律で規制されている有害物質（ベンゼン）以外の石油系炭化水素組成物については、油臭、油膜及び炭化水素類成分濃度を利害関係者の合意するレベルまで低減することが一般的である。
【０００３】
しかし、石油により汚染された場所で油臭を調べる場合は地面からの距離や風向き、気温などの気象条件等により安定した正確な評価が難しいとされている。
【０００４】
更に、石油により汚染された土壌の臭気官能試験は従来より公式に定められた方法はないが、一部で採用されている方式として、一定体積の容器に一定量の土壌を採り、一晩３０℃の恒温槽に静置し、恒温槽から室温にて容器を取り出したら直ちにパネラーが臭いを嗅いで六段階（悪臭防止法で定める６段階臭気強度表示法）に臭気強度として嗅覚の感覚強度を表示する方法がある。
【０００５】
しかし、臭気官能試験を行うためには、人が直接悪臭物質の臭いを嗅ぐ試験が必要なため、長時間の試験時間を要し、また試験担当者の疲労による測定結果への影響や健康上の問題も心配されるため、測定可能な試料数は限られている。
【０００６】
一方、ガスクロマトグラフィー法では無極性または微極性のカラムを用いて石油製品の分析を行うと、その成分は沸点順に検出されると共に、ガスクロマトグラフィーの検出器には水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）が使用され、この検出器では検出された炭化水素の重量に比例した感度を得ることが可能であり、面積値の比を未知成分を含む炭化水素重量比と見なすことができることが知られている。
【０００７】
したがって、ガスクロマトグラフィー法で定量された石油製品の各炭化水素類成分濃度と官能試験による嗅覚の感覚強度との相関関係を見出せば、これらの関係より従来官能試験により行われてきた土壌中に含まれる石油製品の油臭測定試験を簡便に行うことができる。
【０００８】
これに対して、空気中の炭化水素濃度を嗅覚の感覚強度に変換する方法として下記（３）式に示されるようなウェーバーフェヒナーの法則がある（生活環境に影響を与える土壌中油分濃度の客観的評価方法に関する調査  平成１７年３月  財団法人石油産業活性化センター発行）。
【０００９】
Ｙ＝ａ×LogＣ＋ｂ            （３）
ここで、Ｙは空気中に含まれる炭化水素の嗅覚感覚強度、Ｃは空気中の炭化水素濃度、ａ、ｂは定数
【非特許文献１】生活環境に影響を与える土壌中油分濃度の客観的評価方法に関する調査  （平成１７年３月  財団法人石油産業活性化センター発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、ウェーバーフェヒナーの法則はトルエン等の単一化合物又は組成の一定した混合物に対して適用されるものであり、石油製品のように非常に複雑な化合物の混合物に関しては、その各成分毎に検知閾値と認知閾値が異なり、ウェーバーフェヒナーの関係式の係数も異なる。
【００１１】
以上のことから、ガソリンから潤滑油までのすべての石油製品に適用可能な嗅覚の感覚強度と石油中の炭化水素類濃度との関係式を作ることは不可能であり、また一つの石油製品（例えば軽油）の関係式を作ることも困難である。
【００１２】
即ち、ウェーバーフェヒナーの法則は石油製品等の多成分系或いは浄化や蒸発等による成分の変化がある系）に適用できるものではなく、また空気中ではなく、微生物により炭化水素類の分解処理等が行われている土壌中や水中の炭化水素に対して直接適用できるものではなかった。
【００１３】
これに対して、本願発明者等は土壌中の石油系炭化水素組成物の下記６つの留分に分けられる沸点範囲ｉの各々の留分の大気中への放出の容易さを示す指標として下記Ｘｉを組み込むことによりウェーバーフェヒナーの法則が適用されることを見出したものである。
【００１４】
具体的には、石油系炭化水素組成物における嗅覚の感覚強度Ｙと下記６つの留分に分けられる沸点範囲ｉについて各々の留分の含有量Ｃｉとの間には下記一般式（２）で表される相関関係があることを見出した。
【００１５】
Ｙ＝ａ×LogΣＸｉ＋ｂ              （２）
ここで、ａ、ｂは定数、Ｘｉ＝Ｃｉ×ＶＰｉ／ＭＷｉ
（Ｃｉ：沸点範囲ｉの各留分含有量、ＶＰｉ：沸点範囲ｉの各留分平均蒸気圧、ＭＷｉ：沸点範囲ｉの各留分平均分子量、ただしｉは１〜６の整数）
【００１６】
沸点範囲ｉ（沸点範囲１：68.7℃以上~125.7℃未満、沸点範囲２：125.7℃以上~174.1℃未満、沸点範囲３：174.1℃以上~216.3℃未満、沸点範囲４：216.3℃以上~287.0℃未満、沸点範囲５：287.0℃以上~356.5℃未満および沸点範囲６：356.5℃以上~490.0℃未満）
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、上記知見に基づいて複数の石油系炭化水素組成物について嗅覚の感覚強度と上記６つの留分に分けられる沸点範囲ｉについて各々の留分の含有量を測定し、嗅覚の感覚強度の測定値Ｙと上記（１）式で示される対数の計数値を基に上記一般式（２）で示される検量線を作成する石油系炭化水素組成物における炭化水素類成分含有量と嗅覚の感覚強度の検量線作成方法を提案するものである。
【００１８】
この発明において使用される複数の石油系炭化水素組成物としては石油製品を各種条件で蒸発処理した残渣液等を挙げることができる。
【００１９】
複数の石油系炭化水素組成物の嗅覚の感覚強度は臭気官能試験による６段階臭気強度表示法により表すことができる。
【００２０】
また、従来よりガスクロマトグラフィーによる定量分析においては水素炎イオン化検出器を使用し、含有炭化水素のピークの面積値より含有炭化水素類成分濃度の測定が行われてきたが、この発明における複数の石油系炭化水素組成物における沸点範囲ｉについての各々の留分の含有量の測定はこのガスクロマトグラフィーによる定量分析を用いることができる。
【００２１】
この場合、複数の石油系炭化水素組成物における沸点範囲ｉについての各留分含有量Ｃｉはガスクロマトグラフィーにおける各留分のピーク面積値／全面積値により求めることができる。
【００２２】
各留分含有量Ｃｉより（１）式に従ってＸｉを求め、ΣＸｉの対数値を計測する。
【００２３】
この場合、沸点範囲ｉの各留分平均蒸気圧（ＶＰｉ）、沸点範囲ｉの各留分平均分子量（ＭＷｉ）としては、各沸点範囲の上限及び下限の炭化水素の蒸気圧、分子量の平均値を使用することができる。
【００２４】
更に、嗅覚の感覚強度の測定値ＹとΣＸｉの対数の計数値を基に例えば最小二乗法により上記一般式（２）で示される検量線を作成する。
【００２５】
上述のように作成された検量線を使用すれば、石油系炭化水素組成物で汚染された土壌の嗅覚の感覚強度を測定することもできる。
【００２６】
具体的には、土壌中より石油系炭化水素組成物を抽出した後、上記６つの留分に分けられる沸点範囲ｉについて各々の留分の含有量を測定し、更に上記（１）式で示される対数の計数値を求め、該計数値に対応する嗅覚の感覚強度を請求項１で作成した検量線に基に求めるものである。
【００２７】
なお、この場合上記６つの留分に分けられる沸点範囲ｉについて石油系炭化水素組成物各々の留分の含有量の測定は前記同様にガスクロマトグラフィーによる定量分析を用いることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上要するに、この発明によれば複数の石油系炭化水素組成物について嗅覚の感覚強度測定値とガスクロマトグラフィー定量分析による上記（１）式で示される対数の計数値を基に石油系炭化水素組成物における炭化水素類成分含有量と嗅覚の感覚強度の検量線を作成し、作成された検量線を用いて石油に汚染された土壌における嗅覚の感覚強度を測定するので、石油系炭化水素組成物に汚染された土壌の嗅覚の感覚強度測定が従来の官能試験を用いずに正確に、しかも簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
複数の石油系炭化水素組成物について嗅覚の感覚強度とガスクロマトグラフィーで６つの留分に分けられる沸点範囲ｉについて各々の留分の含有量を測定し、嗅覚の感覚強度の測定値Ｙと上記（１）式で示される対数の計数値を基に上記一般式（２）で示される検量線を作成し、更に土壌に含まれる嗅覚の感覚強度未知の石油系炭化水素組成物を抽出した後、ガスクロマトグラフィーで６つの留分に分けられる沸点範囲ｉについて各々の留分の含有量を測定し、更に上記（１）式で示される対数の計数値を求め、該計数値に対応する嗅覚の感覚強度を請求項１で作成した検量線に基に求めるようにした土壌中に含まれる石油系炭化水素組成物の嗅覚の感覚強度測定法。
【実施例１】
【００３０】
以下、この発明の実施例を示す。
実施例１
検量線の作成
（１）油試料作製
表１に示される石油製品の蒸発残渣液を油試料とした。その作製条件は表１に示されるように石油製品を200mLの蒸発皿に入れ、ウォーターバスで加熱し、石油製品に含まれる成分の一部を蒸発させて、さまざまな組成の油試料を作製した。市販の石油製品としてはJISK2203に示される１号灯油、JISK2204に示される２号軽油、JISK2205に示される３種１号重油を用いた。なお、表１中未処理は加熱処理されていない石油製品を表すものである。
【００３１】
【表１】
0004798761.tif 000002
【００３２】
（２）各油試料の臭気強度測定
嗅覚の感覚強度Ｙとしては下記表２に示す臭気強度を用い、具体的には得られた油試料それぞれ１ｇを100mLのガラス瓶に加え栓をして、30 ℃に一晩保った後に室温で、６人のパネラーが臭いを嗅ぎ、各パネラーそれぞれが表２に従って点数をつけ、最大値と最小値を除く４人のパネラーの臭気強度の点数の平均値を試料の臭気強度とする。
【００３３】
【表２】
0004798761.tif 000003
【００３４】
（３）各油試料の含有炭化水素類の含有濃度
ガスクロマトグラフィーによる分析条件と操作方法は、TNRCC1005（Texsas Natural Resourece Conservation Commission,Total Petroleum Hydrocarbons TNRCC Method 1005 R evision 03 June 1,2001による分析法）の方法に従った。各油試料を、下記表３に示す条件により、表４に示す直鎖炭化水素化合物の沸点を用いて、表５の沸点範囲の留分に区切り、ガスクロマトグラフィーによる定量組成分析を行う。
【００３５】
なお、表４中の蒸気圧は、Total Petroleum Hydrocabon Criteria Working Group Series Volume 3 Selection of Representative TPH Fractions Based on Fate and Transport Consideration 38ページの値を用いたが、 同表中のn-Heneicosane、n-Pentatriacontaneの値は信頼できる文献値がないためn-Hexadecaneと同じ蒸気圧とした。
【００３６】
その保持時間より定められる各油試料中の特定の沸点範囲の含有濃度(μg/g)はガスクロマトグラフィーにおける特定の沸点範囲のピーク面積値／全ピーク面積値×1000000(μg/g)により求める。
【００３７】
【表３】
0004798761.tif 000004
【００３８】
【表４】
0004798761.tif 000005
【００３９】
【表５】
0004798761.tif 000006
【００４０】
このようにして得られた各油試料の各沸点範囲（１〜６）の炭化水素化合物含有量(μg)と各油試料の臭気強度を下記表６に示す。
【００４１】
【表６】
0004798761.tif 000007
【００４２】
なお、表６中各炭化水素類の濃度表示は指数表示によるものであり、これ以降の表及び図においてＥは、例えばnE+0mはn×10ｍ、nE-0mはn×10−ｍを意味する。
【００４３】
表６の炭化水素化合物含有量（沸点範囲１〜６）、表５の平均蒸気圧、平均分子量を上記（１）（２）式に代入して各油試料のΣＸｉの値を求めた。
【００４４】
この計算結果を基に、LogΣＸｉと臭気強度との関係を図１に示す。また最小二乗法により求めた検量線式を下記（４）式に示す。
【００４５】
Ｙ＝0.715×LogΣＸｉ＋2.72                      （４）
【００４６】
実施例２
実汚染土壌による臭気強度の測定例
実施例１による蒸発残渣液油試料により求めた検量線が実汚染土壌に適用可能なことを確認するために、１５ヶ所の実汚染土壌の石油系炭化水素化合物の組成分析と臭気官能試験を行い、石油系炭化水素化合物の組成分析結果を作成した検量線式（４）に代入して臭気強度計算結果を求め、臭気官能試験結果（臭気強度実側値）との比較を行った。
【００４７】
（１）実汚染土壌
土壌種類（砂、粘度、シルト質）、含水量、炭化水素化合物の濃度が異なる１５種類の実汚染土壌をサンプルとして使用した。
（２）実汚染土壌の臭気官能試験
サンプルを５g量り採り、前記した臭気強度測定に従って臭気官能試験を行った。
（３）実汚染土壌の臭気強度計算
サンプル10gを50mLガラス製遠沈管に量り採り、無水硫酸ナトリウム３ｇを加えて脱水処理した後、ペンタン10mLを加え、遠心分離を行い、ペンタンと固体成分とを分離し、ペンタン抽出液をガスクロマトグラフィーに掛けて、前記同様な方法で実汚染土壌の各沸点範囲の炭化水素化合物濃度Ｃｉを測定し、更に表５に示す平均分子量値、平均蒸気圧値を（４）式に代入して臭気強度を計算した。
【００４８】
その結果を下記表７、表８に示し、更に図２に図示するが、これらの結果より明らかなように臭気強度計算結果と実測値とはよく一致している。
【００４９】
【表７】
0004798761.tif 000008
【００５０】
【表８】
0004798761.tif 000009
【産業上の利用可能性】
【００５１】
この発明によれば石油に汚染された土壌等におけるた嗅覚の感覚強度の検査が正確に、しかも簡便に行うことができる
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１における残渣液のLogΣＸｉと臭気強度の関係を示す図
【図２】実施例２における臭気強度の計算結果と実測値の比較結果を示す図
【図１】
0004798761.tif 000010
【図２】
0004798761.tif 000011