長良川下流域生物相調査報告書 2010 −１
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河口堰は内分泌撹乱化学物質（環境ホルモン）の堆積場をつくる

粕谷志郎＊・船越吾郎

要旨

はじめにビスフェノールＡ（BPA）やノニルフェノールなどのフェノール化合物は、生活廃棄物として水域へ流入する。これ
らの化合物は、環境ホルモンとして、水近年、水系へ排出されるフェノール化合物への注目が集まっている。これらの化合物は女性ホルモン様作用を有し、大西洋サケ 1）、アミ 2）、ユスリカ幼虫 3）生生物に悪影響を与えることが明らかとなっている。長良川河口堰の運用により、などの水生動物へ有害な影響をあたえることが判明してきたからである。 これらの化合物の中でビスフェノール A（BPA）はエポキシ樹脂とポリカーボネートプラスチックの原料となっている。
エポキシ樹脂は缶詰の缶の食品に接する表面被覆や保護膜、仕上げに使われている。エポキシ樹脂は、レジンを基にした歯科用充填剤や接着剤にも使われている。
BPA の人への曝露の多くはこれらの容器からの汚染によるものであるが、魚や貝類の BPA 濃度はかなり高いレベルに堰の上下流部の河床に、これらの化合物が高濃度で堆積していることを証明した。
さらに、そのメカニズムが河口堰による水流変化であることを推定した。堆積物は嫌気的条件にあり、好気性菌による分解から免れていることも明らかとなった。
河口堰は環境ホルモンを堆積・保持する機能も果たしている。

＊連絡先：〒 501-1193 岐阜市柳戸 1-1 岐阜大学地域科学部 mail: kasuyas@gifu-u.ac.jp- 136 -

図１．調査地点地図．

達している。シンガポールで売られているカニとエビから、それぞれ平均で 213μ g/kg および 118 μ g/kg という高濃度の BPA が検出されている 4）。BPA の含まれている。オランダではコイの筋肉の NP が、シンガポールではマーケットで売られているエビの NP が、それぞれ135 μg/kg、197 μg/kg であったと報
排出基準は多くの国で定められていない。 告された 4, 9）。これらの事実は、環境中それは、環境中や体内で自然に分解されで必ずしもフェノール化合物が分解され5）るためと思われる 。BPA は好気性菌ているとは言えないことを示している。

によって、河川では 2、3 日で分解されるとの報告もある ６）。
ノニルフェノール（NP）とオクチルフェノールを含むアルキルフェノールは、非イオン界面活性剤として使われるアルキルフェノールエトキシレート（APEOs）の分解物である。APEOs は家庭用中性洗剤、殺虫剤、その他の化学物質の材料ともなる。また、APEOs は下水を通して環境中へ排出される。排出された NP は、嫌気性菌や好気性菌によって分解されることが報告されてきたが 7,8）、食用の魚にはこれら化学物質が方法 10,11）揖斐川と長良川の各地点で底質と河川水を採集し、以下の分析にあてた（図１）。
底質の採取はエクマン・バージ採泥機にて 行 い、水 試 料 の 採 取 は、シ リ コ ン
チューブをハンドポンプにつないで、汲み上げにより行った。底層水は河床から15 cm より、表層水は船上より、それぞれ採取された。中層水は水深の 1/2 の深さから採取された。溶存体と懸濁物をpore size 1.2 μｍ のグラスフィルター- 137 -

（GF/C; Whatman, England）の通過部
分と残余部分とで分けた。
底質試料（湿重量 25 g）に濃塩酸 3ml を加え、アセトン 25 ml にて振とう抽出し、さらに超音波洗浄抽出を行った。
遠沈した上清を 5％塩化ナトリウム水溶液 500 ml とよく混合し、ジクロロメタ
ン 50 ml を加え、10 分間振とう抽出し、ジクロロメタン相をナス型フラスコに入れた。河川水試料 500 ml を 1 M 塩酸でpH 3 前後に調整し（採水直後に添加）、塩化ナトリウムを 15 g（海水は無添加）加えた。これにジクロロメタン 50 ml を加え 10 分間振とう抽出し、ジクロロメタン相をナス型フラスコに入れた。各ジクロロメタン相は、ロータリーエバポレーターによって 1 ml 程度に濃縮後、試験管に移し、内標準溶液としてピレン-d10 とフェナントレン-d10 をそれぞれ 1 μ g 添加した。窒素気流拭きつけにより約 0.5 ml に濃縮した各試料に 200μ l の N,O -bis (trimethylsilyl）

イオン源温度：250℃
検出モード：sim mode
定量された化合物：BPA と以下のアルキルフェノール類；4-t- ブチルフェノール（4tBuP）、4-n- ペ ン チ ル フ ェ ン ー ル（4nPeP）、4-n- ヘ キ シ ル フ ェ ノ ー ル（4nHexP）、4-n- ヘプチルフェノール（4nHepP）、4-n- オクチルフェノール（4nOP）、4-t- オ ク チ ル フ ェ ノ ー ル（4tOP）、4-n- ノ ニ ル フ ェ ノ ー ル（4nNP）、 分 岐 4- ノ ニ ル フ ェ ノ ー ル（4NP）。

結果と考察

trifluoroacetamide を加えてすばやく栓をし、よく振り混ぜた後、室温で 1 時間放置し、測定物質を誘導体化（TMS 体化）した。誘導体化終了後、ジクロロメ
タ ン 800 μ l を 加 え て、GC/MS（GC

長良川と揖斐長良川（両河川は 4.5 kmあたりで合流する）の底質への BPA の堆積・貯留は顕著である。 最も濃度が高いのは 34 km 地点で 50.1 μ g/kg、次いで揖斐長良川 2 km 地点の 32.5 μ g/kg であ っ た 。 一 方 、 揖 斐 川 で は 1.5 - 3.1μ g/kg と低く、両河川間で著しい差が見られた。4NP も長良川の底質で高い
傾 向 を 示 し た。4NP が 最 も 高 濃 度 であった地点は 34 km で 64.0 μ g /kg であ り、次 い で 35 km 地 点 の 58.6 μg/kg であった（表 1）。35 km 地点は長Mate，日本電子）により以下に示した条件にて各試料中の以下の物質を定量した。

良川の本流ではなく、支流の境川の河床にあたる。この川には岐阜市などの下水Gas Chromatography（GC）の条件
カラム：熔融シリカキャピラリーカラ処理水が放流されることから、都市排水に起因する汚染と考えられる。4NP にム BPX-5（25 m × 0.22 mm df = 0.25μ m）

関しては、揖斐川の 20 km 地点でも比較的高濃度であった。この地点は、大垣

カラム温度：90℃ (１min）-10℃/min280℃ (３min）

市などの下水処理水が注ぐ津屋川の合流点下流にあたり、底質はシルトである。

注入口温度：280℃
注入法：スプリットレス法、２μ１注入

一般に、環境ホルモンと言われる物質は、水に不溶か難溶解性であり、細かい粒子

キャリアガス：He
Mass Spectrometry (MS）の条件
イオン化法：EI
イオン化電圧：70 eVなどに付着して存在することが多い。粒子径に反比例して総表面積は大きくなるため（図２）、砂質に比べシルト、粘土では こ れ ら の 吸 着 量 が 増 す。4tOP と- 138 -表１．底質の BPA とアルキルフェノールの濃度（μg/kg）．

長良川 35 km と 37 km は 2005 年 3 月に、その他は 2005 年 4 月と 6 月に実施した．
-/-：検出せず．nt：検査せず．

図２．粒子径と総表面積の関係．
図３．各分画の BPA 濃度．

4nOP もごく微量検出されたが、その他のアルキルフェノールは検出できなかった。これらは、使用量・排出量に依存して検出されたものと考えられる。
水試料では、長良川 34 km 地点と 20km 地点で 0.3-0.44 μg/l の 4NP を検出したが、これ以外のアルキルフェノールは検出できなかった。一方、BPA はいずれの地点の水試料からも検出できた。
特に、長良川底層水では高濃度で検出でき、最も高いのは揖斐長良川２km 地点で、2.31 μg/l、次いで、34 km 地点の2.20 μg/l で あ っ た。表 層 水 の 濃 度 は0.43 μg/l（長良川６km 地点）から 0.21μg/l（同 20 km 地点）の範囲にあり、揖斐川の 0.28 μ g/l（６km 地点）から0.21 μg/l（20 km 地点）に比べ、大きな差はなかった（図３）。長良川底層水と表層水の濃度比率が最も高い時には、650 倍以上に達することがあり、中層水の濃度は両者の中間であった。底層水のBPA は溶存体が多くを占めた（図３）。
4NP では底層水と表層水での著しい濃度差は認められなかった。
これらの事実は、河口堰によって発生する特異な物理的現象によって説明できる。河口堰湛水域と河口堰下流の水中懸濁物の重量は、流れのある揖斐川、揖斐長良川に比較して極端に少ない（図４）。
しかし、単位重量あたりの懸濁物に付着する BPA の量は、河口堰湛水域と堰下流で多い（図５）。この傾向が最も顕著な- 139 -

図４．各分画の懸濁物の重量．S: 表層水，m：中層水，b：底層水．グラフの色分けは図 3 と同じ．

図５．懸濁物の BPA 濃度．S: 表層水，m：中層水，b：底層水．グラフの色分けは図 3 と同じ．のは 34 km 地点であり、底質の BPA と4NP も最も高濃度で検出できる地点である。堰の開閉で流速が変化するのは29.5 km 地点までで、墨俣（39.2 km）
で は 流 速 の 変 化 は 確 認 で き な い 12）。

水に溶けやすいことが明らかになっている（120-300 mg/l）13）。底層水の BPA濃度は、その場所の底質の BPA 濃度と高い相関を示しており（R2 = 0.78）、堆従って、この 2 地点の間に湛水域の最上流部があることは間違いない。懸濁物の性状からすると、34 km 地点のさらに上流部に湛水域の上限が出現したと考えられる。流れがある部分では、長良川も揖斐川のように懸濁物を巻き上げているものと考えられる。34 km 地点までの間で、急激に流速が減少したことにより、砂など比重の高い粒子が沈殿しきったものと推察できる。34 km 地点では、残った懸濁物の量は減少するものの、BPAや 4NP が吸着しやすい性状の浮遊物が残る。沈降しやすい懸濁物から沈殿を始め、沈降速度の遅い懸濁物は、さらに下流まで運ばれて沈殿してゆく。これらの懸濁物によって、フェノール化合物が湛水域の河床へ運ばれたと考えられる。堰
下流での堆積は、湛水域での沈降を免れた細かい懸濁物や溶解物が塩分と出会うことで沈降し、逆流（本報告書第９章、図１）によって運ばれたものと推定できる。
堆積したフェノール化合物の中で、BPA はアルキルフェノールと比べると積物から溶解したと考えられる。従って、
BPA の影響は底質の有機物を餌とする動物のみならず、底層で生息する動物にもおよぶ可能性が高い。
有機物の川底への堆積は、堆積物から酸素を含んだ水を遮断し、嫌気的条件を作り上げる。河口堰運用後、湛水域の広い範囲でメタンの発生が見られた。メタンはメタン生成微生物の活動によって放出されるもので、酸素が無い条件下でなされる。従って、堆積物中の BPA やアルキルフェノールは、好気性菌による分解から免れることになる。このようにして、河口堰は、上流より流下した環境ホルモンを効率よく堆積・保持する施設として機能している。
（本報告のデータは文献 11） より転載した。）

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