環境水中のダイオキシン類とヘキサクロロベンゼンとの同時分析について○熊谷宏之、三木崇（福井県衛生環境研究センター）【はじめに】
福井県内の一部河川で認められるダイオキシン類（DXNs）汚染の原因として、農薬（CNP、PCP）由来など一般的に知られている汚染源のほかに、未規制発生源である染色排水があり、使用される染料に不純物として含まれること（染料由来）が要因となっていることを我々はすでに報告している 1)2)。
一方、1979 年に化学物質審査規制法の第一種特定化学物質に指定されているヘキサクロロベンゼン（HCB）は、DXNs と同様に燃焼等の過程で非意図的に生成されるほか、近年、テトラクロロ無水フタル酸（TCPA）と TCPA を用いて製造される顔料等の中に HCB が含有されているとの報告もみられる 3)。
こうした背景を踏まえ、残留性の高い非意図的生成物による水環境への汚染実態や相関関係などを解明するため、DXNs の分析法をベースに HCB との同時分析が行えないか検討した。
【方法】(1) 精製工程での添加回収試験：多層シリカゲルカラム、活性炭分散シリカゲルカラムの精製・分画工程ごとに HCB の内標準物質（13C-）を添加し、その溶出パターンと回収率を確認した。
(2) 純水での添加回収試験：純水 5L に、標準品として HCB（1000pg）と 13C-1,2,3,4-TeCDD（200pg）を添加し、ろ過、固相抽出による捕集、乾燥後、ソックスサーム等によるトルエン抽出を行い（一部試験でアセトン併用）、精製・分画して回収率を確認した。各試験の条件は、結果のところでも示すが表 1 のとおりであり、捕集剤（凝集剤等）の添加など各種条件を変え、HCB 等の挙動を推察した。
(3) 河川水での添加回収試験：2008 年に採取した河川水に内標準物質として 13C-HCB、DXNs-CS（ダイオキシン類クリーンアップスパイク）を添加し、純水での試験と同様に前処理を行い、HCB および DXNsの濃度差や回収率を確認した。
なお、試験(1)〜(3)における HRGC/HRMS による測定では、GC カラムとして RH-12ms を用い、グルーピング方式で HCB と DXNs（毒性等価係数（TEF）を持つ 29 異性体）を同時測定した。
【結果および考察】(1) 精製工程におけるＨＣＢの挙動
多層シリカゲルカラム（ヘキサン 150ml 展開）では、HCB は 85％以上が回収された。活性炭分散シリカゲルカラムでは、ヘキサン 50ml で HCB は溶出されず、その後の 25%ジクロロメタン／ヘキサン 50ml（モノオルト PCB 画分）に 85％以上が回収された。この結果から DXNs と同じ精製・分画で HCB との同時分析が可能とみられた。なお、精製工程全体で回収率を確認すると、DXNs-CS は約 90〜100％となるのに対し、HCB は 50％を下回る場合もあり、これは濃縮時の損失が原因と推察された。
(2) 純水試験によるＨＣＢ等の挙動
DXNs 分析でソックスレーと同等の効果があったソックスサームを採用し、事前にトルエン抽出の直前に HCB を、抽出液に 13C-HCB を添加し、HCB の回収が約 100％得られることを確認した。このうえで、純水による添加回収試験を行ったところ、表 1 に示す結果が得られた。
試験①〜④をみると、試験①のみ HCB の回収率が 20％と著しく低く、凍結乾燥によって大きく損失するとみられた。試験⑤⑥では、HCB の回収率が 50％を下回っているが、HCB が一時的にろ紙に吸着するものの、ろ過作業中に速やかに損失する可能性が考えられる。捕集剤(A)（PAC＋FP-10）を添加した試験⑦⑧でも改善せず、HCB の回収率が 50％を下回り、吸着剤としての効果は低いとみられる。
Study on Analytical Method of Dioxins and Hexachlorobenzen in Environmental Water
Hiroyuki KUMAGAI，Takashi MIKI：Fukui Prefectural Institute of Public Health and Environmental
Science，39-4,Harame-cho,Fukui,Fukui 910-8551 Tel 0776-54-5630 , Fax 0776-54-6739

表1 純水による添加回収試験の結果
試料水（添加回収％）
捕集、抽出工程
捕集
13（Ⅰ）
（Ⅱ）
C-1,2,3,4
試験 区分
HCB剤
ろ過、固相抽出乾燥-TeCDD
試験① ﾃﾞｨｽｸ
2068- 固相（ﾃﾞｨｽｸ）のみ 風乾、凍結乾燥試験② ﾃﾞｨｽｸ
98100- 固相（ﾃﾞｨｽｸ）のみ 乾燥なし（→Ⅲ）
試験③ ﾃﾞｨｽｸ
8993- 固相（ﾃﾞｨｽｸ）のみ 乾燥なし（→Ⅲ）
試験④ ﾃﾞｨｽｸ
9296- 固相（ﾃﾞｨｽｸ）のみ 風乾のみろ過
風乾のみ
ろ紙
22
試験⑤ろ過後、固相風乾のみ
ﾃﾞｨｽｸ
4577
ろ過
乾燥なし（→Ⅲ）27
試験⑥ ろ紙ろ過後、固相乾燥なし（→Ⅲ）
ﾃﾞｨｽｸ
4570
ろ過
風乾のみ
ろ紙
524
試験⑦A
ろ過後、固相風乾のみ
ﾃﾞｨｽｸ
3366
ろ過
乾燥なし（→Ⅲ）ろ紙
1538
試験⑧Aろ過後、固相乾燥なし（→Ⅲ）
ﾃﾞｨｽｸ
2949
ろ過
風乾、凍結乾燥
ろ紙
73
89
試験⑨B
ろ過後、固相風乾、凍結乾燥
ﾃﾞｨｽｸ
229
ろ過
乾燥なし（→Ⅲ）
ろ紙
87
93
試験⑩B
ろ過後、固相乾燥なし（→Ⅲ）
ﾃﾞｨｽｸ
104
ろ過
風乾のみ
ろ紙
110
104
試験⑪C
ろ過後、固相風乾のみ
ﾃﾞｨｽｸ
3013

13

ｸﾘｰﾝｱｯﾌﾟｽﾊﾟｲｸ（回収％）13
添加 13
CC-HCB位置
DXNs-CS
ﾄﾙｴﾝ抽出
Ⅲ直後
70
90〜100ｱｾﾄﾝ→ﾄﾙｴﾝ抽出 Ⅰ直後
77
80〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出Ⅰ直後
52
80〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出
Ⅱ直後
5780〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出
Ⅱ直後
5780〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出Ⅱ直後
56
80〜100ｱｾﾄﾝ→ﾄﾙｴﾝ抽出 Ⅰ直後
62
80〜100ｱｾﾄﾝ→ﾄﾙｴﾝ抽出 Ⅰ直後
65
80〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出
Ⅱ直後
4480〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出
Ⅱ直後
5380〜100
ｱｾﾄﾝ→ﾄﾙｴﾝ抽出 Ⅰ直後
6080〜100
ｱｾﾄﾝ→ﾄﾙｴﾝ抽出 Ⅰ直後
6480〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出Ⅲ直後
74
90〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出Ⅲ直後
7090〜100
ｱｾﾄﾝ→ﾄﾙｴﾝ抽出 Ⅰ直後
58
70〜100ｱｾﾄﾝ→ﾄﾙｴﾝ抽出 Ⅰ直後
75
70〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出Ⅱ直後
61
60〜100
ﾄﾙｴﾝ抽出
Ⅱ直後
6480〜100（Ⅲ）
ｿｯｸｽｻｰﾑ等

131)HCBと C-1,2,3,4-TeCDDの回収（捕集）率は、それぞれ C-HCBと C-2,3,7,8-TeCDDを用いて算出。
13132) C-HCBとDXNs-CS（TEFを持つ異性体を中心に30種）の回収率は、それぞれ C-TeCB(#70)と1,2,3,4,6-PeCDF等5種を用いて算出
3）捕集剤（A）は、ﾎﾟﾘ塩化ｱﾙﾐﾆｳﾑ（PAC）（ｷｼﾀﾞ化学㈱製）とｼﾙｷｱFP-10（日華化学㈱製）を等量混合し、pH調整剤として炭酸ﾅﾄﾘｳﾑを添加
4）捕集剤（B）は、捕集剤（A）に活性炭分散ｼﾘｶｹﾞﾙ（関東化学㈱製）などを約10％混合させたもの（含有量は試験⑨より⑩の方が若干多め）
5）捕集剤（C）は、ダイオフロック（三浦工業㈱製の固相抽出捕集剤）（環境水用）

次に、改良した捕集剤(B)（PAC＋FP-10＋活性炭分散シリカゲル）を添加した試験⑨⑩では、乾燥方法などに関係なく、いずれも HCB と 13C-1,2,3,4-TeCDD の回収率は 90〜100％程度と良好となり、ろ紙側に多くが捕集された。また、試験⑨と同様の試験（乾燥は風乾のみ）で再現性も認められた。さらに、捕集剤(C)（ダイオフロック）を添加した試験⑪では、HCB と 13C-1,2,3,4-TeCDD はほぼ完全にろ紙側に捕集され、固相ディスクへの通水が不要とみられた。しかし、トルエン抽出前に添加した DXNs-CS のうち、OCDD や OCDF などの回収率がやや低下する傾向にあり、活性炭の含有量などによってはトルエン抽出時のデメリットとなる可能性が考えられる。
今回の試験結果から、比較的清浄な試料水では、HCB をろ過、固相抽出で完全に捕集し、乾燥工程での損失を防ぐには、凝集剤（PAC＋FP-10）に活性炭分散シリカゲルなどを含有させた捕集剤(B)をベースに添加し、抽出（捕集）することが有効と考えられた。
表2 河川水による添加回収試験等の結果
捕集剤の添加−（A）（B）(3) 河川水試験によるＨＣＢ等の挙動
HCB濃度の評価（％）
505
環境省が毎年実施しているエコ調査（POPs モニタリング） 13C-HCB 回収率（％）
333657地点の河川水（SS 濃度；＜1mg/L）を用いた比較試験結果を DXNs異性体濃度の評価（％） 1〜12 2〜8 3〜14
DXNs-CS 回収率（％）
70〜90 80〜100 80〜100
表 2 に示す。過去と同様に HCB 濃度は低く、HCB と DXNs （備考）各濃度は、3試験の平均値との差で評価（定量下限以上の異性体（OCDD 等））は、3 試験とも濃度差はみられない。しかし、捕集剤(B)以外の 2試験で 13C-HCB の回収率は 35％程度と低くなった。なお、他の中小河川（SS 濃度が約 10mg/L 以上）の一部で試験したところ、捕集剤(A)でも HCB の回収率は概ね 50〜70％と改善したが、マトリックスが非常に多く、同じ精製操作を繰り返して濃縮回数が増えた試料では、HCB の回収率は 50％を下回った。
【まとめ】
HCB は DXNs と比べて、前処理工程で損失しやすく、比較的清浄な環境水をろ過、固相抽出する場合、凝集剤（PAC＋FP-10）に活性炭分散シリカゲルを含有させた捕集剤を添加すると有効であった。また、精製工程では慎重に濃縮作業を行い、50％以上の回収率を確保する必要があると考えられた。
今後、妨害成分の多い試料系でも検討を行い、水環境等の汚染実態など解明を進めていく予定である。
【参考文献】
1） 熊谷ら：第 16 回環境化学討論会要旨集，388-389（2007）
2） 熊谷ら：第 17 回環境化学討論会要旨集，410-411（2008）3） 厚生労働省、経済産業省、環境省：報道記者発表，平成 18 年 3 月