排水中PFASの定量化技術
NEDO先導研究プログラム
RFI情報提供者によるVIPワークショップ2024
グループ〔4〕環境・省資源分野
高PFAS含有排水の処理・分解・無害化・計測技術の開発

2024年5月31日
大垣内

誠

株式会社島津製作所
分析計測事業部ライフサイエンス事業統括部
LCビジネスユニット
LCAV-0001-0619A

PFASとは？
PFAS(Per- and Polyfluoroalkyl Substances)
・有機フッ素化合物の総称。
・化合物を構成するフッ素(F)と炭素(C)間の結合が強い。
・撥水性、耐熱性等が高いため、幅広い用途で用いられてきた。
・一方で、分解しづらいという性質を持つため、環境残留性や生態蓄積性が注目されている。

PFOS (Per Fluoro Octane Sulfonicacid) 、PFOA (Per Fluoro Octanoic Acid)
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PFAS類の分析方法
個別分析法
分析対象
分析方法
概要

包括的分析法PFOS、PFOA等、 有機フッ素化合物由来のフッ素の総量として定量する。
化合物ごとに同定、定量する。
LC/MS・排水を固相抽出カートリッジで処理する。
・有機溶媒等で抽出する。
・抽出した試料溶液をLC/MSで測定する。

AOF

EOF

TOP Assay

・排水を活性炭で ・排水を固相抽出 ・前駆体化合物を処理し、有機フッ カートリッジで処 測定する方法。
素化合物を吸着さ 理する。
・有機溶媒等で抽せる。
・活性炭を燃焼イ 出する。
オンクロマトグラ ・抽出した試料溶フィーで測定する。液を燃焼イオンク
ロマトグラフィーで測定する。
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分析法の詳細について

・LC/MS法について・AOF（absorbable organic fluorine）法について・EOF（extractable organic fluorine）法について

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4分析法の詳細について

・LC/MS法について・AOF（absorbable organic fluorine）法について・EOF（extractable organic fluorine）法について

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LC/MSとは分離に“液体クロマトグラフィー”を、検出に“質量分析法”を利⽤する⼿法

島津製作所製高速液体クロマトグラフ質量分析計
LCMS-8060NX
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LC/MSを用いたPFAS類の分析（試料の前処理）
・固相抽出（SPE）により、不純物の除去、PFAS類の濃縮を行う。

固相抽出フローのイメージ
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LC/MSを用いたPFAS類の分析例
分析条件

EPA Method 1633で指定されている検量線範囲
検量線最下点濃度におけるMRMクロマトグラム

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LC/MS分析法の特徴
・PFAS類の総量ではなくて、PFOA、PFOS等のように、個別での測定となる。
＜長所＞
・個別に高感度での測定ができる。
＜短所＞
・定量には各PFASの標準試料が必要となる。
標準試料がなければ、定量できない。
・対象とされるPFASの種類が多い。
・器具や分析環境中のからのコンタミネーションに注意が必要である。
・分析条件の検討だけでなく、分析ノウハウが必要となる。

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NEDO先導研究プログラムRFI情報提供者によるVIPワークショップ20249分析法の詳細について

・LC/MS法について・AOF（absorbable organic fluorine）法について・EOF（extractable organic fluorine）法について

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10燃焼イオンクロマトグラフィー（CIC）とは
日東精工アナリテック社製自動試料燃焼装置
AQF-5000H

島津製作所製イオンクロマトグラフ
HIC-ESP＋

試料を燃焼分解し、燃焼ガスを吸収部で吸収液に回収。

吸収液中のふっ化物イオンを測定。
＊AQF-5000Hの写真は日東精工アナリテック株式会社より提供

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AOF法による測定について
試料から有機ふっ素化合物を吸着剤で回収し、吸着材（活性炭）を燃焼-イオンクロマトグラフィーで分析し、全ふっ素（全ふっ化物イオン）を測定する。

＊日東精工アナリテック株式会社のHPより引用
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AOF法による測定例
燃焼装置、イオンクロマトグラフィーの条件

河川水を分析した際のクロマトグラム
河川水中のF濃度：約1.6 µg/L

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AOF法の特徴・PFAS類の総量を測定する方法である。
＜長所＞・吸着材（活性炭）に吸着可能な幅広い対象化合物の有機フッ素総量を測定することができる。
＜短所＞
・吸着・分析可能な対象化合物は活性炭の性能に依存する。
・PFAS以外の有機フッ素化合物も活性炭に吸着するため、AOFとして検出されてしまう。
・操作ブランクに注意が必要である。

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NEDO先導研究プログラムRFI情報提供者によるVIPワークショップ202414分析法の詳細について

・LC/MS法について・AOF（absorbable organic fluorine）法について・EOF（extractable organic fluorine）法について

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EOF法による測定について
試料を固相抽出カートリッジで処理し、回収した試料溶液を燃焼-イオンクロマトグラフィーで分析し、全ふっ素（全ふっ化物イオン）を測定する。

燃焼イオンクロマトグラフ（CIC）で分析
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EOF法の特徴
・PFAS類の総量を測定する方法である。
＜長所＞
・固相抽出用カートリッジに吸着可能な有機フッ素総量を測定することができる。
・試料の性質により、抽出方法を選択することができる。
・抽出した試料溶液をLC/MSでの分析に使用できる可能性がある。
＜短所＞
・PFAS以外の有機フッ素化合物も活性炭に吸着するため、AOFとして検出されてしまう。
・操作ブランクに注意が必要である。
・抽出方法の最適化を行う必要がある。

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まとめ分析法のまとめ・化合物ごとに同定・定量できるLCMS法と、総量を測定するAOF法、EOF法に大別される。
・化合物ごとの同定・定量が好ましいが、対象となるPFASが多い場合は対応が困難となる。
・AOF法もしくはEOF法がPFASのスクリーニング分析として活用することが期待される。

今後の課題
・個別分析法（LC/MS）と包括的分析法（AOF、EOF）の相関性を検討していく必要がある。
・操作ブランクの低減が重要である。

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