管理型最終処分場の有機フッ素化合物の調査○山本勝也1，竹峰秀祐1，松村千里1，英保次郎1，高田光康2, 渡邊信久2,中野武3（1（財）ひょうご環境創造協会 兵庫県環境研究センター, 2大阪工業大学, 3大阪大学）

Investigation of Perfluorinated Compounds in Controlled Final Landfill Site, by Katsuya YAMAMOTO1, Shuusuke
TAKEMINE1, Chisato MATSUMURA1, Jiro EIHO1, Mitsuyasu TAKATA2, Nobuhisa WATANABE2,Takeshi NAKANO3(1Hyogo Pref. Inst. of Env. Sci. , 2 Osaka Inst. of Tech. , 3Osaka Univ.)

1.はじめに有機フッ素化合物(PFCs)の一種であるﾍﾟﾙﾌﾙｵﾛｵｸﾀﾝ酸・ﾍﾟﾙﾌﾙｵﾛｵｸﾀﾝｽﾙﾎﾝ酸（PFOA・PFOS）は，生物への有害性が示唆され，世界中の生物，水や大気といった環境媒体から検出され，世界規模での汚染が確認されている。このような状況を受け，PFCs の環境リスク低減に向けて，世界的な取り組みが始まっている。
廃棄物処分場・埋立地が PFCs の汚染源の一つとなっていることは，調査事例から示唆されているものの1)，処分場内で PFCs がどのような挙動を示し，どのように環境中に排出されるかといった知見はまだ少ない。
これまでに，最終処分場内の PFCs に関しては，底質，保有水(観測井戸水)及び浸出水処理施設の各処理工程水について調査結果を報告 2)した。しかし，処分場内の濃度分布の知見を得るほどの地点数はなかった。
そこで，本研究では，調査地点数を増やし，最終処分場内の底質，保有水（観測井戸水），処分場内水（浸出水）及び浸出水処理施設の活性炭処理水の同日サン
プリング試料の PFCs について調査を行った。て MPFAC-MXA を添加し，抽出溶媒としてﾒﾀﾉｰﾙ10mL を加え，10 分間超音波抽出を行った。その後，遠心分離を行い，上澄み液を新たな容器に移し替え，残渣に更にﾒﾀﾉｰﾙ 10mL を加え，同様の抽出操作を 2回繰り返した。得られた抽出液を窒素噴きつけで約2mL 程度まで濃縮し，濃縮液に精製水 100mL を加え，その溶液にギ酸を加えた。その後は，Presep-PFCⅡｶｰﾄﾘｯｼﾞを用いて，水試料と同様の処理を行った。試料
溶液の分析は，LC/MS/MS(ACQUITY UPLC/Xevo TQ
MS システム)で行った。

処理施設④ ③ ② ①(表層)④ ③(底層)内水保有水(15,10,5m)③②①

底質図 1 最終処分場サンプリング地点の概略図
水試料
固相抽出

底質試料

10mL
サロゲート添加
ギ酸添加
Presep-PFCⅡ
10mL/min

溶出0.1%アンモニア/メタノール

濃縮

窒素パージ
1mL

LC/MS/MS1g
サロゲート添加超音波抽出 メタノール
10min

固相抽出

Presep-PFCⅡ
10mL/min

回2.実験方法
本研究で対象とした最終処分場は，海面埋立処分場である。サンプリング地点の概略図を図 1 に示す。分
析試料は，底質３地点，深度約 5，10，15m の保有水（観測井戸水）３地点，処分場内水（浸出水）6 地点，そして浸出水処理施設の活性炭処理水とした。分析対象 化 合 物 は ， ﾍ ﾟ ﾙ ﾌ ﾙ ｵ ﾛ ｶ ﾙ ﾎ ﾞ ﾝ 酸 類 (PFCAs) のPFBA(C4)-PFTeDA(C14)，及びﾍﾟﾙﾌﾙｵﾛｱﾙｷﾙｽﾙﾎﾝ酸類(PFASs)の L-PFBS(C4),L-PFHxS(C6),L-PFOS(C8),L-PFDS(C10)とした。
分析フローを図 2 に示す。水試料は，試料 10mL を試験管に分取し，サロゲートとして MPFAC-MXBA(Wellington 社製)を添加した。そして，その溶液にギ酸を添加し pH を 3〜4 に調整した後，Presep-PFCⅡ(wako 社製)に通液させた。そして 0.1%ｱﾝﾓﾆｱ/ﾒﾀﾉｰﾙで固相ｶｰﾄﾘｯｼﾞから分析対象化合物を溶出させ，溶出液を窒素吹き付けで 1mL まで濃縮し，試料溶液とした。
底質試料は，試料 1g を分取した後，サロゲートとし

3

遠心分離

3,000rpm
10min

溶出0.1%アンモニア/メタノール

濃縮

窒素パージ
約2mL

濃縮窒素パージ
1mL

希釈精製水100mL
ギ酸添加

LC/MS/MS

図 2 分析フロー
3.結果と考察
図 3 に本調査及び前回調査における各試料の PFCs含有割合を示す。
本調査において、C4-C9 の PFCAs が全ての試料から検出された。また，底質試料からは C10-C14 のPFCAs 及び L-PFOS が検出され，水試料からは，L-PFBS 及び L-PFOS が検出された。また，底質試料

では C8-C14 の PFCAs が全体の約 71〜93%を占めているのに対し，水試料では C8-C14 の PFCAs の割合は底質試料と水試料では，PFCs全体の約 3〜47%であり，の濃度パターンに顕著な違いがあった。これは，前回の調査結果と同様であり，長鎖(C10 以上)の PFCAs は，粒子に付着し処分場内に留まる傾向にあることを改めて確認した。2)
底質試料の PFCs 含有割合について，3 地点及び前回の 1 地点（本調査の底質②と同様地点）を比較すると，共通して長鎖の PFCAs の割合が高かったものの，各 PFCs の割合は試料ごとに異なっていた。これは，場所ごとによって埋立られている廃棄物が違うため，異なった濃度パターンとなったと考えられる。
保有水の PFCs 含有割合について，深度別に調査した 3 地点では，共通して短鎖の PFCAs の割合が高かったものの，各 PFCs の割合は試料ごとに異なっていた。これは，廃棄物に囲まれた水をサンプリングしているので，サンプリング深度周辺の局所的な PFCs の濃度パターンが表れた結果と考えられる。また，前回の調査結果と比較すると，深度約 5,15m の濃度パターンに大きな違いはなかったが、深度約 10m の濃度パターンは PFBA(C4)，PFPeA(C5)が減少し PFOA(C8)が増加した。これは、前回調査時の深度約 10m の PFCs濃度は他地点に比べて高い値を示しており、特異的な濃度パターンであったと考えられる。
また、本調査と前回調査の違いの一つにサンプリン
グ状況の違いが挙げられる。本調査では，サンプリン
グ前日までに 5 日間連続で降雨があり，5 日間合計71mm の降水量があった。しかし，降雨後の調査にもかかわらず各保有水の PFCs の濃度パターンは大きく変化しなかったことから，本調査では降雨による PFCsの濃度パターンへの影響は小さいことが示唆された。
処分場内水の PFCs 含有割合について，6 地点における各 PFCs の割合は，どの地点とも大きな違いはなかった。このことから，処分場内水は水平方向・鉛直方向ともに分散されており，均一な濃度パターンとなっていることが示唆された。また，前回の計量槽(本調査の内水④(底層)と同様地点)調査結果と比較しても，
サ ン プリ ン グ前 に降 雨 があ っ た本 調 査に おけ る 各
PFCs の割合の増減量は，±2%の範囲内であり、濃度パターンに変化はなかった。これは，処分場内水には大量の水が存在していることから，降雨による PFCsの濃度パターンへの影響は大きくないと考えられる。
浸出水処理施設の活性炭処理水について，表 1 に活性炭処理前後の濃度から算出した PFCs の除去率を示す。C6-C9 の PFCAs 及び PFBS(C4) は除去が確認され，PFOA(C8)の除去率が最も高く 95%であった。活性炭通水日数はおよそ 30 日であり，PFOA(C8)の高い除去率が維持されていることが確認された。また、PFBA(C4)の濃度は、活性炭通水後に増加していた。
これは、一度活性炭に吸着された PFCs が溶出し始めている可能性が示唆された。
表1

活性炭処理前後における PFCs の除去率(%)

PFBA

PFPeA

PFHxA

PFHpA

PFOA

PFNA

PFBS-19-6

61

86

95

92

77

謝辞
本研究の一部は，平成23年度「環境研究・技術開発推進費」（B-1002），平成23年度「環境研究総合推進費補助金」(K2343)を受け実施したものであり，ここに謝意を表します。
参考文献
1) Busch J, Ahrens L, Sturm R, Ebinghaus R,
Environ Pollut. 2010, 58(5), p1467-71
2) 竹峰秀祐 他，2011，第 20 回環境化学討論会講演
要旨集

100%

100%a)b)L-PFDS(C10)

L-PFDS(C10)

L-PFOS(C8)L-PFOS(C8)L-PFHxS(C6)80%

L-PFHxS(C6)L-PFBS(C4)L-PFBS(C4)PFTeDA(C14)PFTeDA(C14)

PFTrDA(C13)

PFTrDA(C13)

PFCs割合(%)

80%

60%

60%

40%

20%

PFUnDA(C11)

PFDA(C10)PFDA(C10)40%
PFNA(C9)

PFNA(C9)PFOA(C8)PFOA(C8)

PFHpA(C7)PFHpA(C7)PFHxA(C6)20%

PFHxA(C6)

PFPeA(C5)PFPeA(C5)PFBA(C4)

PFBA(C4)

活性炭︵出口︶活性炭︵入口︶計量槽

保有水︵１５ｍ︶

保有水︵１０ｍ︶

保有水︵５ｍ︶0%

底質 下(層︶図 3 PFCs 含有割合

PFDoDA(C12)PFUnDA(C11)

底質 上(層︶

活性炭︵出口︶活性炭︵入口︶内水④︵底層︶内水④︵表層︶内水③︵表層︶内水③︵底層︶内水②︵表層︶内水①︵表層︶保有水︵１５ｍ︶

保有水︵１０ｍ︶

保有水︵５ｍ︶

底質③

底質②

底質①0%

PFDoDA(C12)a) 本調査b) 前回調査