ペルフルオロカルボン酸類とフッ素テロマーアルコール類の排水処理工程中での挙動について○竹峰秀祐 1,2、山本勝也 1、松村千里 1、藤森一男 1、中野武 2、近藤明 21
兵庫県環境研究センター，2 大阪大学大学院 工学研究科
Behavior of Perfluorinated Carboxylic Acids and Fluorotelomer Alcohols in Waste Water Treatment Process. by
1,2
Shusuke TAKEMINE, 1Katsuya YAMAMOTO, 1Chisato MATSUMURA, 2Kazuo FUJIMORI, 2Takeshi NAKANO,
2Akira KONDO, (1Hyogo Pref. Inst. of Env. Sci., 2Grad. school of Eng., Osaka Univ.)(Supelco 社製)に負荷した。溶出液に 50%ジクロロメタ
はじめにン/酢酸エチル溶液 10mL を用いた。溶出液は、窒素吹
兵庫県では、有機フッ素化合物 (PFCs) や臭素系難き付け濃縮を行った後、GC/MS(Agilent GC6890N/JEOL燃剤(BFRs)の環境リスク低減に向けて、独自の対策にJMS-Q1000GC )で分析を行った。
取り組んでいる 1)。対策に係る県内の調査では、PFCs
2011 年 12 月の流入水については、ろ過を施し、ろを含有する薬剤を使用する繊維加工事業所の排水から、液とろ過残渣を別々に分析し、溶存態と粒子態の濃度高い濃度のペルフルオロカルボン酸類(PFCAs)が検出を調査した。
された 2)。
事業所では、繊維加工に用いた排水を生物処理し、3. 結果と考察河川へ放流している。処理施設内の PFCAs の調査を行
Fig.1 に試料中の対象化合物の総モル濃度を示す。
ったところ、PFCAs 濃度が生物処理後に上昇している
FTOHs は 処 理 後 に 濃 度 が 減 少 し て い る の に 対 し 、可能性が示唆された。下水処理場でも同様の事例が報3)
PFCAs は処理後に濃度が上昇している。8:2FTOH は、告されている 。PFCAs 濃度の上昇の原因は、排水中活性汚泥中で生物化学的作用により、PFOA 等に変化に含まれるフッ素テロマーアルコール類(FTOHs)等のすることが確認されている 6)。従って、濃度と組成の前駆物質が、処理工程中で PFCAs に変化するためと予変化から考えると処理後の PFCAs の上昇には FTOHs想されている。しかし、排水処理工程の前駆物質を含が関与している可能性が考えられる。
めた PFCs の調査事例は少なく、確証を得るには至っ
9 月のサンプルは、処理後に PFCs の総モル濃度が減ていない。
そこで本研究では、生物処理前後の排水中の PFCAs少している。ただし、生物処理槽の排水の滞留時間は、と FTOHs を調査し、それら化合物の挙動や変化につい約 1 日であるが、今回の調査では処理前水と処理後水て考察した。
を同時刻に採取した。事業所の PFCs を含有する薬剤の使用は連続的には行っていないため、処理前と処理
2. 方法
後を同時刻にサンプリングした場合、薬剤の使用状況が異なる排水を採水している可能性がある。加えて、分析対象化合物は炭素鎖 C4-14 の PFCAs、4:2FTOH、FTOHs の変化の経路や最終生成物は未解明な部分が多6:2FTOH、8:2FTOH、10:2FTOH とした。事業所の排水い。FTOHs が分析対象以外の化合物に変化するという処理フローは、原排水:スクリーン:調整槽:生物処報告もある。PFCs のマスバランスの解明には、更なる理槽:沈殿槽:放流である。分析対象試料は、調整槽調査研究が必要である。
水(処理前水)、放流水(処理後水)とした。試料採取時期
は 2011 年 9 月、2011 年 12 月であった。試料は同時刻にサンプリングした。
60∑FTOHs
PFCAs の分析は、既報 4)に改良を加えた方法を用い
50∑PFCAs
た。固相カートリッジには、Presep-PFCII を用い、カ40ートリッジからの溶出溶媒(0.1%アンモニア/メタノー30ル溶液)の量を 5mL とした。溶出液は、窒素吹き付け
20濃 縮 を 行 っ た 後 、 LC/MS/MS(Waters ACQUITY
10UPLC/Xevo TQ MS)で分析を行った。
0FTOHs の分析は、既報 5)に改良を加えた方法を用い
Waste water Waste water Waste water Waste water
beforeafter treatment
beforeafter treatment
た。試料水に、MFBET、MFHET、MFOET 、MFDET
treatment(September)treatment(December)(September)(December)(Wellington 社製)をサロゲートとして添加し、塩化ナトリウムを加え、液液抽出を行った。抽出液は、窒素噴
Fig.1 Molar concentrations of GPFCAs and
き つ け で 濃 縮 し た 後 、 Supelclean ENVI-Carb II/PSA
GFTOHsMolar conc. [nM]1.

Fig.2 に対象化合物の濃度の組成を示す。処理前水で推進費」（B-1002、 K2343）、平成 24 年度「水質環境は 8:2FTOH および 10:2FTOH が主要な化合物であり、 保全研究助成」を受け実施した。ここに記し謝意を表FTOHs が組成の 9 割以上を占めている。以前に著者らする。
は、繊維の表面加工処理に用いられる PFCs を含有す【参考文献】
1) 兵 庫 の 環 境 、 環 境 白 書 - 平 成 23 年 度 版 - 、る撥水・撥油剤を調査し、FTOHs が含まれていること
7)
http://www.kankyo.pref.hyogo.lg.jp/JPN/apr/index.htmlが分かった 。調査した事業所では、同種類の薬剤を使用している。処理前水で FTOHs が検出されたのは、 2)竹峰秀祐 他、2011、第 20 回環境化学討論会講演要PFCs を含有する薬剤の使用によるものと考えられる。 旨集、p180-181
3)Sinclair E et al、2006 、Environ Sci Technol.、40(5)、処理後水では、最も優位な化合物が PFOA、次いでp1408-1414
PFDA であった。一方、8:2FTOH と 10:2FTOH は検出
4)種田あずさ 他、2010、第 13 回日本水環境シンポジ
されなかった。排水処理前後の化合物の組成の変化か
ウム講演集、p19-20
ら考えると、処理後の PFCAs の上昇には、8:2FTOH と10:2FTOH が関係していると考えられる。
5)竹峰秀祐 他、2010、第 13 回日本水環境シンポジウ
Fig.3 に粒子態と溶存態の濃度比を示す。試料の SS
ム講演集、p21-226)Wang N et al、2005、Environ Sci Technol.、39(2)、濃度は 55mg/L であった。炭素鎖の長さに比例し、粒p531-538
子態の濃度比率が高くなっており、疎水性が関係して
7)竹峰秀祐 他、2008、第 35 回環境保全・公害防止研いると考えられる。生物処理槽内でも化合物が粒子態究発表会、p70と溶存態に分配されていることが示唆され、化合物の疎水性が槽内での挙動に大きく関与すると考えられる。
【謝辞】本研究の一部は、平成 23 年度「環境研究総合

16000
8000a)

Conc.[ng/L]

04000
200004000
200002000b)c)d)
10:2FTOH

8:2FTOH

6:2FTOH

4:2FTOH

PFTeDA

PFTrDA

PFDoDAPFUnDA

PFDA

PFNA

PFOA

PFHpA

PFHxA

PFPeA

0PFBA

1000

100%
80%
60%
40%
20%0%

particulate phase

10:2FTOH(12)8:2FTOH(10)6:2FTOH(8)PFTeDA(C14)

PFTrDA(C13)

PFDoDA(C12)PFUnDA(C11)

PFDA(C10)

PFNA(C9)PFOA(C8)

PFHpA(C7)PFHxA(C6)

PFPeA(C5)dissolved phase

PFBA(C4)

Concentration ratio

Fig.2 Concentartion of PFCs in the samples: a) waste water before treatment (September), b) wastewater after
treatment (September), c) waste water before treatment (December), and d) waste water before treatment (December)

Fig.3 Concentration ratio of PFCs between particulate and dissolved phase. The sample was the waste water
before treatment(December).