化学物質網羅分析法の開発と途上国の環境調査
Development of comprehensive analytical methods forchemicals and environmental survey in developing countries
門上 希和夫＊

Kiwao KADOKAMI＊

北九州市立大学国際環境工学部
Faculty of Environmental Engineering, The University of Kitakyushu

摘要開発済みの GC/MS（ガスクロマトグラフィー／質量分析法）及び LC/TOF-MS（液体クロマトグラフィー／飛行時間型質量分析法）向けの全自動同定・定量データベー
スシステムを活用して 2 種の水試料用網羅分析法を開発した。半揮発性化学物質の網
羅分析は，液々抽出又はタンデム型の固相抽出を用いて広範囲の極性から構成される
1,000 物質の大半を定量的に分析できた。同様に 300 種の難揮発性化学物質もタンデ
ム型の固相抽出を用いることで，抽出が難しい水溶性物質を定量的に抽出し，精確に分析できた。両手法を用いて，中国，ベトナム及び日本の河川を調査した結果，検出物質の多くが共通していた。このことから，経済のグローバル化により化学物質汚染も世界共通となっていることが確認された。一方，検出濃度は中国とベトナムが日本と比べて大幅に高かった。これは，化学物質の使用・管理・廃棄が適切に行われていないためであろう。以上の結果から，途上国の化学物質汚染の把握には，網羅分析が有効なツールであることが確認された。

キーワード：液体クロマトグラフィー／飛行時間型質量分析法，環境汚染，
ガスクロマトグラフィー／質量分析法，スクリーニング分析，
有害化学物質Key words：LC/TOF-MS, environmental pollution, GC/MS, screening analysis,
micro-pollutants

1．はじめにフロンではオゾン層の破壊など，当初は低毒性・有用と思われていた化学物質によるヒトや生態系への
米国化学会（American Chemical Society）の情報部影響が数多く報告され，地球環境全体への影響も懸門である Chemical Abstracts Service のホームページ
念されるようになった。特にリスクが高い残留性有には，これまでに全世界で合成された化学物質の数
機汚染物質（POPs; Persistent organic pollutants）につ1）が表示されている 。その数は，2014 年 3 月 31 日現
いては，2004 年に残留性有機汚染物質に関するス
在 85,146,000 であり，2013 年 3 月の 7,100 万からわ
トックホルム条約で全世界での製造・使用が禁止
ずか 1 年で 1,400 万も増加している。このような近 （制限）され，POPs 指定物質も当初の 12 物質（群）
か
3）
年の加速度的な物質増加は，全て人類の知的探求心ら 22 物質（群）へと増加している 。
人類が被害を受けてきた物質は，各種基準が定めと幸福・繁栄を目指したものであり，有用な化学物
られて日常的にモニタリングされ，安全が担保され質は製造・市販されて身の回りで使用され，人類のている。しかし，全世界で使用されている物質は繁栄と豊かな生活を支えている。しかし，その生4）10 万種にのぼるといわれており ，不適切な使用，産・使用量の増加にともない，一部の化学物質によ
地震や事故などでの流出，意図的・非意図的な廃棄るヒトや生態系への影響が報告されている。
『沈黙の2）
春』 では DDTs（Dichloro-diphenyl-trichloroethane， などにより汚染が生じるリスクは高い。また，極低ジクロロジフェニルトリクロロエタン類）
による生態
濃度の長期ばく露でヒトや生態系に予期しない影響
系への影響，PCBs（Polychlorinated biphenyls，ポリを与えるおそれもある。特に，経済発展優先の発展
塩化ビフェニル類）ではヒトや野生生物への影響，途上国では，人々の化学物質に対する関心や知識が受付；2014 年 4 月 16 日，受理：2014 年 9 月 23 日＊
〒 808-0135 北九州市若松区ひびきの 1-1，e-mail：kadokami@kitakyu-u.ac.jp
2014 AIRIES

165

門上：網羅分析法開発と途上国調査

乏しく，化学物質管理が不十分であり，廃水や廃棄物の処理も充分に行われていないため，化学物質によるヒトの健康や生態系への影響リスクは日本などの先進国と比較して大きいと考えられる。このような途上国での環境悪化を防止するには，規制の有無にかかわらず可能な限り多くの物質の環境での存在を調べ，その経時的な変化や環境リスクを把握しておく必要がある。しかし，従来の手法で数多くの物質を分析するには，膨大なコストと労力が必要であり，途上国での実施は困難である。このような状況に対応するため，筆者らは 1 回の分析で数百～数千
種の物質を分析できる網羅分析法の開発を進めてき
5），6）。本稿では，著者らが開発した全自動同定・た
定 量 デ ー タ ベ ー ス シ ス テ ム（AIQS-DB; Automated
Identification and Quantification System with a
Database），及び水試料中の半揮発性物質と水溶性物
質の前処理法を説明するとともに，両者を組み合わせた網羅分析法で実施した発展途上国の環境調査結果を紹介する。開発した 2 種の分析法を用いること
で試料中の 1,300 物質の分析が可能であり，化学物
質の環境汚染の全体像の把握と環境リスクを推計して，その結果を踏まえて必要ならば詳細な調査へ進むことができる。

れているキャピラリーGC/ 四重極型 MS を用いた。
キャピラリーGC は高いピーク分離能をもつため，整数単位の質量分解能の四重極型 MS でも確実に物質同定ができる。一方，LC/MS は，LC のピーク
分離能がキャピラリーGC に比べて劣るため，小数点第 3 位までの質量数を精確に得ることができる飛行時間型質量分析計（TOF-MS; Time-of-Flight Mass
Spectrometer）
を検出器に採用した。これにより，保持時間と精密質量スペクトルを組み合わせて確実に物質を同定できる。また，イオン化法には，中～高極性物質の測定に適したエレクトロスプレーイオン化（ESI; Electrospray ionization）のポジティブモード
を採用し，カラムも一般的な ODS（Octadecyl silane，
オクタデシルシラン）（C18）
カラムを用いることとした。
GC/MS や LC/MS による試料測定では，測定時の保持時間や装置感度（検量線）を確認するために対象物質の標準品の測定が必要であるが，筆者らは，GC/MS における保持時間や検量線の傾きを一定にする手法を考案し，データベース化することで試料
5）
測定時の標準品を不要とすることができた 。これまでに GC/MS 向け AIQS-DB には約 1,000 種の半揮発性物質が，LC/MS 向け AIQS-DB には 300 種の難揮発性物質が登録されている。データベースには新規物質登録が容易であるため，理論的には採用した条件で測定可能な物質は全て測定できる。また，別2．網羅分析法の開発の測定条件で新しいデータベースを構築すれば，半揮発性・難揮発性物質以外の化学物質も網羅分析可
化学物質の分析は，試料の前処理と機器分析から能である。
構成される。分析機器で対象物質が測定できなけれ
網羅分析法の開発に当たっては，GC/MS 及びば，前処理法の開発もできない。そのため，分析法
LC/MS のそれぞれの AIQS-DB で測定可能な物質をの開発では最初に対象化学物質の測定法を検討する。
全て分析できる手法を検討した。
環境試料の中には対象化学物質以外の多くの夾雑物
2.1 GC/MS を用いた半揮発性化学物質の網羅分析が含まれ，対象物質は極微量であるため，測定機器
GC/MS 向け AIQS-DB 登録 1,000 物質には，水溶は高感度・高選択でなければならない。現時点にお解度の大きい，すなわちオクタノール－水分配係数
いてこのような性能を有する機器として，クロマトの小さい物質（log Kow 0 以下）
から log Kow
グラフィーと質量分析法を組み合わせた装置が最適 （log Kow）
が 10 以上の高疎水性物質が含まれている。このようである。揮発性，又は熱をかけて揮発する物質の測な広範囲の極性から構成される物質群を単一の手法
定 に は， ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー/ 質 量 分 析 法（GC/MS; Gas Chromatography－Mass Spectrometry） で水試料から抽出するのは，実際には困難である。
が，GC/MS が適用できない難揮発性・熱分解性物
特に，水溶解度の大きい物質を水から分離すること
質には液体クロマトグラフィー/ 質量分析法（LC/MS;は難しい。液々抽出では，Dichloromethane（ジクロ
Liquid Chromatography － Mass Spectrometry）が用
ロメタン）が広い極性範囲の物質群の一斉抽出に最7）いられる。そこで筆者らは，GC/MS と LC/MS を用も適した溶媒であり，EPA Method 625 や Standard
5），6）
8）
。
Methods for the Examination of Water and Wastewater
いた 2 種類の AIQS-DB を開発したでも採用されている。著者らも液々抽出にジクロロ
MS の測定法としては，ある質量範囲の全てのイオ
メタンを採用して，大半の登録物質を定量的に分析ンを測定するスキャン法（TIM; Total Ion Monitoring），
9）（特に，ジクロロ
できた 。ただ，近年は有害な溶媒
特定のイオンを測定する選択イオン検出法（SIM;
メタンは発がん性）を大量に使用する液々抽出の代
Selected Ion Monitoring）や選択反応検出法（SRM;
Selected Reaction Monitoring）が通常用いられるが， わりに固相抽出が使用されている。そこで，カート
リッジ型と大量の試料に適したディスク型の両方を
数百～数千の化学物質を一斉に分析する網羅分析に用いて網羅分析に適した固相を検討した。その結は，人間の指紋に相当するマススペクトルが得られ
果，ポリマーと活性炭を組み合わせたタンデム抽出
る TIM が適している。
10）
法が最も回収率がよいことが確認された 。
GC/MS は，安価で環境や食品分析で最も使用さ166地球環境 Vol.19 No.2

165−172（2014）

2.1.1 分析法
をモデル物質として選び，精製水に各 0.1 µg/L にな
ディスク型での分析法のフローチャートを図 1 にるよう添加して回収試験を行った。その結果を図 2示す。真空マニホールドにガラス繊維ろ紙 GMF150に示す。202 物質のうち，191 物質が 50％以上の回
TM（Whatman 社），エムポア ディスク SDB-XD 及び収率を示し，その平均回収率は 96％（50％～118％）
TM
エムポア カーボンディスク AC（3M 社）を積層であった。低回収率の物質は，水酸基やアミノ基なし，緩衝液を加えて pH7.0 に調整した水試料を通水
どの極性官能基を分子内に 2 個以上もつ物質，Phenol
する。その後，精製水で固相を洗浄し，窒素ガスを（フェノール）など水中で解離する物質，Benzidine
30 分以上通して脱水する。次に，GMF150 と SDB-XD （ベンジジン）など分析中に酸化する物質，水溶性がを重ねたまま Acetone（アセトン）とジクロロメタン
非常に大きい物質などであり，多くが log Kow 1 未を流して溶出し，AC はアセトンで溶出する。全て
満の高極性物質であった。これらの物質は抽出率がの溶出液をあわせ，窒素ガス気流で約 1 mL まで濃低いだけでなく，AIQS-DB の GC 条件では測定も難
11）
縮 後，Hexane（ヘ キ サ ン ）を 添 加 し て Anhydrous
しい物質である 。統計学的に求めた本分析法の検出限界は，平均 0.034 µg/L
（0.011～0.078 µg/L）
であsodium sulfate（無水硫酸ナトリウム）で脱水する。
った。さらに，河川水，海水及び下水道放流水を用
このヘキサン溶液を窒素ガス気流で約 1 mL まで濃いた添加回収試験でも精製水と同様な結果が得ら
縮し，内標準を加えて GC/MS で測定する。
れ，本分析法が環境分析に充分使用できることが確
2.1.2 添加回収試験
認された。
AIQS-DB 登録物質は，広範囲の物理化学的性質か
2.2 ‌LC/TOF-MS（Liquid Chromatography －ら構成されているため，それらを構造や官能基が異Time-of-Flight Mass Spectrometry）を用いた
なる 57 物質群に分け，各物質群から 1 物質以上計
難揮発性物質の網羅分析
202 物質（沸点：146～536℃，log Kow：－0.65～15.07）
LC/MS 向け AIQS-DB には，農薬や医薬品・パー ソ ナ ル ケ ア ー 製 品（PPCPs; Pharmaceutical andPersonal Care Products）を中心に約 300 物質が登録されている。登録物質の多くは，log Kow が小さい
GMF150 / SDB-XD / AC
水溶性物質であるが，一部は疎水性物質も含まれて100 mL/分以下
いる。そのため，GC/MS での網羅分析と同様に複数 の 固 相 を 連 結 し た タ ン デ ム 型 SPE（solid-phaseextraction，固相抽出）を検討した。市販の 5 種類の固相を用いてモデル物質の回収率を検討した結果，[GMF150/SDB-XD] アセトン 10 mL，ジクロロメタン 5mL
Sep-Pak Plus C18（オ ク タ デ シ ル シ リ ル 充 填 剤，
Waters 社）
は疎水性物質に最適であり，Sep-Pak PS-2（スチレンジビニルベンゼンポリマー，Waters 社）
は疎水性から弱親水性物質までに適し，Oasis HLB
Plus（親 水 性 ポ リ マ ー，Waters 社 ）や Aqusis PLS-3（親水性ポリマー，GL Science 社）
は Sea-Pak PS-2 に比べて水溶性の高い物質に適していた。また，水溶性が非常に大きい物質の抽出には Sep-Pak AC-2（活性炭，Waters 社）が有効であることが分かった。これらの結果を踏まえて，Sep-Pak
PS-2 と Sep-Pak AC-2
図 1 半揮発性化学物質の網羅分析法フローチャート．
10）

図2

半揮発性化学物質（横軸）の添加回収結果．
バーは回収率の平均値の 95％信頼区間を示す．

167

門上：網羅分析法開発と途上国調査を組み合わせたタンデム抽出法を採用することとした。
採用した固相はカートリッジタイプであるため，加圧型と吸引型の 2 種の固相抽出装置を使用することができる。加圧型は自動化が可能，浮遊物質による目詰まりがしにくい，一定流量で通水が可能などの利点があり広く使われているが，疎水性の大きい
物質は装置の流路などに吸着して回収率が低下する
可能性がある。モデル化合物を用いた事前検討でも，log Kow が 4 以上の疎水性物質の回収率において低い結果が得られた。また，同様の高疎水性物質の回収率の低下が，LC/TOF-MS 注入試料のろ過に用いるシリンジフィルターでも起こることが判明した。そこで，固相抽出装置には吸引式を使用することとし，最終試料液はメタノール溶液としてシリン
ジフィルターでろ過後，精製水で定容にすることとした。

（ガラス繊維ろ紙，Whatman社）

Sep-Pak PS-2/AC-2

2.2.1 分析法
難揮発性物質の分析法のフローチャートを図 3 に示す。Sep-Pak PS-2 を Sep-Pak AC-2 の上に取り付け，
吸引型の固相抽出装置にセットする。これに試料水
200 mL を通水し，精製水で固相を洗浄した後，吸引を続けて脱水する。Sep-Pak AC-2 と Sep-Pak PS-2 を入れ替え，Sep-Pak AC-2 側からアセトンとジクロロ
メタンを流して溶出する。溶出液を窒素気流で濃縮して内標準を添加した後，シリンジフィルターでろ過し，精製水で定容として LC/TOF-MS で測定する。
2.2.2 添加回収試験
添加回収試験は，LC/MS 用の AIQS-DB 登録物
質の中から広範囲の物理化学的性質をもつ（log Kow－2.2～5.03）
126 農薬をモデル物質として選定し，精製水に各 0.1 µg/L になるよう添加して図 3 に従って行った。その結果を図 4 に示す。126 農薬のうち，105 農薬の回収率が目標とした 70％を上回り，平均回収率は 91％であった。低回収率の物質は，アシュラムなどの水溶性が非常に大きい物質や log Kow が4 以上の高疎水性物質であった。高疎水性物質の回収率が低い原因は，シリンジフィルターへの吸着と考えられた。なお，図 4 において log Kow が 2.5 前
後に低回収率の物質（Hexythiazox，ヘキシチアゾク
ス）があるが，この物質の保持時間は非常に大きく，
12）
実際の log Kow は文献値の 2.53 より大きい可能性がある。装置検出限界を試料換算して求めた検出限界は，0.01～0.5 µg/L であった。以上から，本分析
法は log Kow が 4 未満の物質の環境分析に充分使用できる精確さと感度を有していることが確認された。
3．発展途上国の環境試料への適用

Milliex-LG（シリンジフィルター，Merck Millipore社）

図3

難揮発性化学物質の網羅分析法フローチャート．

図4

168

3.1 中国長江 ，天津市河川及びベトナム河川 の半揮発性化学物質汚染
GC/MS 向け AIQS-DB 登録物質は，国内外の環境関連法規の規制物質，残留農薬及び環境から検出例のある物質である。また，発生源の指標となるマー
カー物質も含まれている。よって，検出物質の種類
13）

難揮発性化学物質（横軸）の添加回収結果．
バーは回収率の平均値の 95％信頼区間を示す．

14）

地球環境 Vol.19 No.2

165−172（2014）と濃度から調査地点の汚染の全体像や発生源を把握
濃度（1.9～4.4 µg/L）
で検出された。検出地点から考することができる。定量の精確さも一部の高極性物
えて農業向けではなく，衛生目的での使用が原因と質を除けば，個別分析法と比べて若干劣るものの，考えられる。日本では PPCPs と農薬が高頻度に検出
環境分析には十分な精度を有している。
されたが，農繁期に採水したため農薬が検出され，開発した半揮発性化学物質網羅分析法を用いて中下水道未整備地域では PPCPs が検出されたと推察
13）
国長江河口 ，天津市河川，ベトナムの主要 2 都市された。また，多くの PPCPs がベトナムと日本の
14）（ハノイ，ホーチミン）の河川 ，及び日本全国の中両国で検出されており，両国では同様の製品が使用
9）
小 11 河川を調査した 。長江は 2013 年 3 月に上海されていることが示唆された。
市河口域の 9 地点において表層と水深 5 m の河川水
3.2 中国長江及びベトナム河川の難揮発性化学物（18 試料）を採水して分析した。天津市は，2013 年
質汚染
12 月に市内及び郊外の河川から採水した 20 試料を開発した難揮発性化学物質網羅分析法を用いて，分析した。ハノイ（5 試料）とホーチミン（11 試料） 半揮発性化学物質と同一地点で長江河口及びベトナ
は，2013 年 9 月に市内河川（運河）と郊外の河川から
ム 2 都市の河川水を調査した。その結果の概要及び採水して分析した。日本の河川は，農薬汚染を調査
検出頻度上位 10 物質を表 3 と表 4 に示す。総検出する目的で主に農業地帯を流れる 11 河川を対象に濃度は，半揮発性物質と同様にベトナム河川が長江
1995 年の農薬使用時期（5 月及び 8 月）に計 150 試料の約 10 倍であった。高頻度検出物質に関しては，6を採水して分析した。その結果の概要を表 1 に示物質が両国の上位 10 物質に含まれ，これらが両国にす。また，各国での検出頻度上位 10 物質を表 2 において大量に使用されていることが示唆された。抗示す。全検出物質の合計濃度は，ベトナム＞天津＞＞
生物質等の医薬品は，国にかかわらず同一環境媒体
15）
長江≧日本となった。ベトナムでは下水道や廃水処
中の濃度がほぼ同一レベルであるといわれているが，ベトナムの濃度は長江の数倍から 20 倍であっ理施設が未整備であるため，また天津市も下水道がた。これは，発生源の影響を直接受ける市内河川と完全に整備されていないため，未処理の廃水や処理
大河川の違いであろう。なお，高頻度検出農薬のが不十分な廃水が河川を汚濁していることが確認さ
3
Tricyclazole（トリシクラゾール），Diuron（ジウロン），れた。長江の流量は年間 1 兆 m と膨大であるにもかかわらず，日本の河川とほぼ同じ物質数と濃度が検
Fenobucarb（フェノブカルブ）は日本の水道原水から16）出された。これは，その流域の 4 億の人口，2,640 万 haも高頻度に検出されている 。さらに，高い頻度で検 出 さ れ た PPCPs も 2-Quinoxalinecarboxylic acidの耕地，及び中国全体の 40％を占める工業生産高から予想される大量の化学物質の排出が原因であろう。 （2- キノキサリンカルボン酸）を除き日本を含む全世
17），18），これらの物質が世界中界で検出されており
高検出頻度物質に注目すると，長江は主に工業由の 水 環 境 中 に 存 在 し て い る こ と を 示 し て い る。
来の化学物質によって汚染されていることが分かっ
2-Quinoxalinecarboxylic acid は，豚用の抗菌剤・成た。これは，長江流域に多数の工場が立地している
長促進剤である Carbadox（カルバドックス）の代謝物ことを反映していると考えられた。一方，天津市内
であるが，発がん性のために多くの国で現在は使用の河川からは，ヒトの糞便マーカー物質，多環芳香が禁止されている。
族炭化水素，PPCPs が高頻度で検出された。このベトナムと長江では，雨季（豊水期）と乾季（渇水結果から，天津市内河川は生活廃水と石炭燃焼の影期）の 2 回調査を実施し，季節変動を調べた。その響を受けていると考えられた。ベトナムの河川から
結果，雨季が乾季に比べて，検出物質数及び検出濃は，ヒト糞便，PPCPs，界面活性剤分解物などが高度がともに大きかった。また同様の傾向は，半揮発頻度かつ高濃度で検出されたため，生活廃水が処理
性化学物質についても確認された。化学物質の流入
されずに河川に流入していると考えられた。また，量が季節によらず同一ならば，河川流量が多い雨季
ハノイとホーチミンの中心部を流れる河川からピレの河川水中濃度が低くなると予想されるが，実際はスロイド系殺虫剤の Permethrin（ペルメトリン）が高表1

中国長江河口，天津市，ベトナム 2 都市（ハノイ，ホーチミン）及び日本の中小河川の半揮発性化学物質調査結果概要．
項目

長江河口

天津市

ハノイ，ホーチミン

日本 11 河川

試料採取日，試料数2013 年 3 月，
18

2013 年 12 月，
202013 年 9 月，
152005 年 5 月と 8 月，
150

検出物質数

39 ～ 81（66）32 ～ 84（53）

52 ～ 77（66）

0 ～ 77（15）

総検出物質数

137

159

111

187

検出頻度 10％以上の物質数
総検出濃度，µg/L

115

103

94

65

1.16 ～ 11.3（4.0）

6.8 ～ 164
（20.1）

6.35 ～ 200（36）

0 ～ 819（3.1）

括弧は中央値169

門上：網羅分析法開発と途上国調査

表2

中国長江河口，天津市，ベトナム 2 都市
（ハノイ，ホーチミン）及び日本の中小河川の半揮発性化学物質の検出頻度上位 10 物質．
長江

No.

物質名

天津

検出頻度， 検出濃度，
％
µg/L

用途・起源

物質名

検出頻度，検出濃度，
用途・起源
％
µg/L

1

2 3H）（Benzothiazolone

100

医薬品，
0.158－1.39 農薬，染料，（0.458） ポリマーの中間原料

Coprostanol

95

ND－5.33
人糞（0.73）

2

Nitrobenzene

100

染料，
0.146－0.260
有機合成，（0.225）
香料の中間原料

Caffeine

95

ND－1.43
興奮薬（0.28）

3

Aniline100

染料，0.091－0.250
有機合成，（0.165）
香料の中間原料

Fluorene95

ND－0.29 多環芳香族（0.044） 炭化水素

42-Nitroaniline

100

染料，
0.100－0.229
医薬品，（0.172）
農薬中間原料Phenanthrene95

ND－0.67 多環芳香族（0.017） 炭化水素

5Isoprothiolane

1000.014－0.059
殺菌剤（0.028）

Fluoranthene90

ND－0.23 多環芳香族（0.042） 炭化水素

6Bis（2-chloroisopropyl）
ether

94

染料，
0.007－0.034
医薬品中間原料， Dibenzofuran（0.018）
溶媒

85

コールター
ND－0.66
ル成分，（0.049）化学合成

72-Chloroaniline

89

染料，0.004－0.020
医薬品，（0.006）
農薬中間原料Anthraquinone85

ND－0.29 染料の中間（0.054） 原料

8

Paclobutrazol

83

0.010－0.033
植物成長調整剤（0.016）2-（Methylthio）
benzothiazole85

ND－31.8
加硫促進剤（0.11）

92,6-Dichlorophenol

78

0.009－0.032
農薬等の中間原料 Epicoprostanol（0.020）80

ND－1.57
人糞（0.15）

10

2（Methylthio）benzothiazole

78

0.010－0.033
加硫促進剤（0.018）80

ND－0.67 多環芳香族（0.14） 炭化水素

Anthracene

ベトナム
No.

物質名

日本

検出頻度， 検出濃度，
％
µg/L

用途

1

4-tert-Octylphenol

1000.01－0.22（0.03）

界面活性剤原料

2

Ethanol, 2-phenoxy-100

0.03－2.54（0.13）

3

Diethyltoluamide

100

4

L-Menthol5

物質名

検出頻度，検出濃度，
用途・起源
％
µg/L
53

ND－0.36鎮痒薬
（0.072）

スキンクリーム，
Bromobutide
溶剤

53

ND－2.93
除草剤（0.287）0.02－0.51（0.12）

昆虫忌避剤

Caffeine

49

ND－7.39
興奮薬（1.38）

100

0.01－11（0.11）

鎮痒薬

Diethyltoluamide

48

ND－0.609
昆虫忌避剤（0.115）

Coprostanol

100

0.01－3（5.2）

人糞

Sqalane45

ND－1.77
化粧品（0.483）62-Ethyl-1-hexanol94

ND－2.2（0.34）

可塑剤原料，
皮膚軟化剤

Crotamiton42

ND－0.98鎮痒薬
（0.302）

7

Benzyl alcohol94

ND－1.2（0.41）

溶剤，
香料原料

Tributyl phosphate

41

ND－0.16難燃剤（0.032）8Di（2-ethylhexyl）
adipate94

ND－0.18（0.09）

可塑剤

Pyroquilon

38

ND－1.66
殺菌剤（0.330）9Caffeine

94

ND－3.1（0.21）

興奮薬

Molinate37

ND－0.31
除草剤（0.070）10

2,6-di-t-butyl-4Methylphenol88

ND－0.41（0.04）

酸化防止剤原料

Isophorone

35

ND－0.088
溶剤（0.027）

L-Menthol

脂肪族炭化水素，フタル酸エステル及び人糞由来以外のステロール類を除く
括弧は中央値（但し，日本は検出値の平均）

170地球環境 Vol.19 No.2

表3

165−172（2014）

中国長江河口及びベトナム 2 都市（ハノイ，ホーチミン）での難揮発性化学物質調査結果概要．
項目

長江河口

ハノイ，ホーチミン

試料採取日，試料数2013 年 3 月，
18

2013 年 9 月，
15

検出物質数

0－12
（10）

7－33
（16）

総検出物質数1251

検出頻度 10％以上の物質数
総検出濃度，ng/L

1243210－340（272）

160－14,600（3,313）

括弧は中央値

表4

中国長江河口及びベトナム 2 都市
（ハノイ，ホーチミン）での難揮発性化学物質の検出頻度上位 10 物質．
長江

No.

物質名

ベトナム

検出頻度，検出濃度，
％
ng/L

用途

物質名

検出頻度，検出濃度，
％
ng/L

用途

1

2-Quinoxalinecarboxylic
acid

100

豚用抗菌性
58－109 物質（79） Carbadox の代謝物

2-Quinoxalinecarboxylic
acid

100

豚用抗菌性
19－515 物質（273） Carbadox の代謝物

2Tricyclazole

100

51－67
（58）

殺菌剤

Lidocaine

100

8－99
（46）

局所麻酔薬，
抗不整脈薬

3

Imidacloprid

100

22－51
（39）

殺虫剤

Dicyclohexylamine

94

9－565
（83）

化学製品中
間体

4

Carbendazim

100

17－33 防カビ剤
（23） （殺菌剤）

Carbendazim

94

15－143 防カビ剤
（87） （殺菌剤）

5

Cotinine

100

9－33
（12）

ニコチンの
代謝物

Cotinine

88

11－2,260 ニコチンの（290） 代謝物

6

Bensulfuron-methyl

100

8－17
（13）

除草剤

Diuron

88

9－121
（53）

7

Antipyrine

100

8－14
（11）

解熱鎮痛薬

Tricyclazole

81

16－531
殺菌剤（54）

8

Thiamethoxam

89

8－28
（20）

殺虫剤

Fenobucarb

75

8－66
（23）

9

Lincomycin

39

8－26
（9）

抗生物質

Lincomycin

69

85－3,550
抗生物質
（613）

10

Sulfamethoxazole

33

8－16
（12）

抗生物質

Sulfamethoxazole

63

27－1,100
抗生物質
（175）

除草剤

殺虫剤

括弧は中央値逆であった。この理由としては，降雨によって土壌，道路及び建物などに蓄積していた化学物質が流出したことが一因と考えられる。このことから，化学物質による水環境汚染，特に水環境への流出量を調べるには，一般に行われている晴天時だけでなく
雨天時の調査も重要であることが分かった。
以上の結果を総合すると，経済のグローバル化にともない近代的な生活や耕作法が全世界に広がって，同一・同種の化学製品や工業原料が全世界で使用されるようになり，汚染のグローバル化も進んでいることが確認された。
4．まとめ
本研究から，同一の化学物質が国に関係なく広く検出されることが確認された。このような化学物質による地球規模の汚染は二つのルートが考えられる。一つは大気や海流を介しての移動であり，もう一つは製品・原料や廃棄物の輸出入による移動である。大気や海流により汚染が拡大する物質は，POPs
としてストックホルム条約で規制されている。また，有害廃棄物の輸出入もバーゼル条約で規制されている。一方，製品や原料の輸出入による化学物質の移動は比較的自由であり，グローバル化にともな
い移動量も急増している。その結果，本文で示したように数多くの物質が日本，中国，ベトナムの環境を汚染することとなった。しかし，国により検出濃度は大きく異なっていた。日本では化学物質によるリスクに注意が払われ，適切に製造・使用・管理・廃棄が行われている。しかし，中国やベトナムでは日本ほどに注意が払われていないようである。化学物質への関心（啓蒙）を高めて適切に使用・管理・廃171

門上：網羅分析法開発と途上国調査

棄することが，化学物質汚染の拡大を防ぎ，そのメリットを享受することにつながる。また，汚染の実態を把握してデータに基づいた対応をしていくことも重要であろう。そのためには，本文で紹介した網羅分析が有効なツールである。

Washington DC.
9）Kadokami, K., D. Jinya and T. Iwamura（2009）Survey
on 882 Organic Micro-Pollutants in Rivers throughout
Japan by Automated Identification and Quantification
System with a Gas Chromatography - Mass
Spectrometry Database, Journal of Environmental

謝辞

長江調査は科研費（23404002），ベトナム調査は
JSPS（Japan Society for the Promotion Science，日本学術振興会）-VAST（Vietnam Academy of Science andTechnology，ベトナム科学アカデミー）二国間交流事業及び北九州市学術・研究振興事業調査研究助成金の支援を受けて実施した。記して感謝する。
引用文献
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Chemical Society ホームページ．
〈http://www.cas.org/〉2）レイチェル・カーソン（1964）
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10）Jinya, D., T. Iwamura and K. Kadokami （2013）
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Organic Compounds in Water Samples by CombinationofDisk-type

Solid-phase

Chromatography - Mass

Extraction

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System, Analytical Sciences, 29, 483-486.
11）宮 崎 照 美・ 門 上 希 和 夫・ 園 田 裕 一・ 陣 矢 大 助・
山上 仰・東房健一・尾川博昭（2011）GC/MS 全自
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Works Association, Water Environment Federation,

172

門上

希和夫

Kiwao KADOKAMI

福岡県生まれ。北九州市立大学国際環
境工学部教授。博士（水産学）。1974 年に山口大学を卒業し，北九州市公害対策局（現環境局）に入職，環境科学研究所勤務を経て，2006 年から現職。専門は環境化学，環境分析化学で，微量有害化学物質の分析法開発や環境汚染を研究している。市役所時代から環境汚染防止や保全に関心があり，現在は化学物質の網羅分析法開発や発展途
上国の環境汚染防止に取り組んでいる。趣味はテニス。