第20回日本水環境学会シンポジウム ＭＳ技術研究委員会セッション

2017/9/26

沖縄県内の河川魚類中からのPFOS前駆体とみられるポリフルオロアルキル化合物の定性分析
京都大学（現：土木研究所）○鈴木裕識
京都大学 田中周平、北尾亮太、雪岡聖、藤井滋穂

沖縄で採取したティラピア

背景

2/21

ペルフルオロ化合物類(PFCs)
・・・難分解性・高蓄積性・毒性(Lau et al., 2007）

・・・水環境中に幅広く存在(Saito et al., 2004）

PFOS

FFFFFFFF O
S OHF
FFFFFFFF O

PFOA

FFFFFFFF

C OH
FFFFFFF O

規制の動向
国際： POPs条約

国内： 化審法・化管法

PFOS製造・使用の制限＜H22年4月＞PFOS含有泡消火薬剤等の製造禁止 ＜H25年4月＞輸入禁止

国内外で環境中濃度が低下傾向

沖縄におけるPFOS汚染

3/21

琉球新報2016年1月19日

琉球朝日放送2016年1月20日

PFOSが高濃度で検出(12-1,320 ng/L)

U.S.EPAによる新たな規制 (2016)
飲料水の健康指針値を70）ng/L（PFOSとPFOA合計）（PFOS暫定健康指針値の200ng/Lから厳格化)

本研究グループによる調査（2016年10月10日） 4/21
比謝川流域河川水
凡例 単位（ng/L）

1 km

378412

PFOS

新健康指針値

比謝川ポンプ場
394

長田川ポンプ場 27

大工廻川

127

流下方向
企業局井戸（混合）企業局井戸（K１６）

規制が厳格化される中、何故高濃度で検出されるのか？
前駆体からの生成の可能性

前駆体の汚染状況の評価

5/21

既往研究の課題
標準品のある前駆体のみを対象

・既知の前駆体は600種以上 (OECD, 2006)
・分析法が存在するものは30-40物質程度

環境中に存在する前駆体の種類や量に関する知見が不足

PFCs生成ポテンシャル（PFC-FPs）評価手法
概要
試料中に存在する前駆体を実験処理により分析法を確立しているPFCsに変換
Total Oxidisable Precursors Assay
・酸化剤 K2S2O8 (60 mM)
・pH調整 NaOH (150 mM)

前オートクレーブ
95℃, 24 h（処理後のPFCs濃度）- （処理前のPFCs濃度）
PFCs生成ポテンシャル濃度

生成ポテンシャル後前駆体（生成ポテンシャル）2016年10月10日調査 6/21781

凡例

比謝川流域河川水378

長田川ポンプ場 27

単位（ng/L）※ C4-C15A,C4-S, C6-S, C8-Sの合計値
PFOS ＰＦＣ-ＦＰs412
415454

比謝川ポンプ場
74394
大工廻川

127

流下方向

26
企業局井戸（混合）企業局井戸（K１６）

PFOS同様に生成ポテンシャルも高濃度で検出

PFOS前駆体の正体を知りたい

7/21

排出起源を把握するため課題
・ グラブ採水試料では把握困難？
・ 水試料を分析しても上手く定性されない (濃度？前処理？)
・ 親前駆体（途中まで分解されたものではない）の検出が必要魚類（水生生物）
試料の分析

国内の魚介類調査 PFOS

8/21

※2016年に本セッションで発表※※データは2015-2016
イワシ

存在量（ ng/g-dry）

凡例
420

サケ

PFOS-FP
サワラ

PFOS

サケ沖縄

ブリ

マグロ ソデイカ

サクラエビ

カツオ モズクイワシ

前駆体もPFOS同様に蓄積している傾向

目的

49/15/21

PFOS汚染が顕著な沖縄において河川魚類中からのPFOS前駆体と考えられるポリフルオロアルキル化合物の定性分析
・ PFOSと標準品のある前駆体の存在実態の把握
・ 魚体中の挙動の検討

・ 文献値から得られたMRM条件による定性分析

調査の概要

10/21

対象地

日時

試料

比謝川

2016年6月

種・サイズの異なる魚（n =15）

採取地点

米軍基地
1.0 km比謝川

採取した試料

11/21

魚・大（体長9ｃｍ以上）

魚・小ティラピア

ソードテールパールダニオ

グッピー

分析方法
試料採取

生物試料

凍結乾燥・粉砕
イオンペア抽出12/21
測定対象・14種
・12種PFCAs(カルボン酸類） ポリフルオロアルキル化合物類
・13種PFSAs
標準品が入手可能な種（スルホン酸類）✓FTCAs類, FTUCAs類✓FTSs類✓FOSAs類, FOSEs類（MTBE）

前処理

クリーンアップ

粉砕後

イオンペア抽出

濃縮
窒素パージ

PFCs
LＯＱ：0.068～0.320 ng/g-dry
測定

測定
HPLC-MS/MS

14種前駆体HPLC-MS/MS

LＯＱ：0.360～8.9 ng/g-ｄｒｙ

結果 -29種化合物類の存在実態-

13/21

64

平均＋S.D.
平均
平均－S.D.

ペルフルオロアルキル
カルボン酸類PFOS

100（*S.D.: 標準偏差）

ペルフルオロアルキル
スルホン酸類

ポリフルオロアルキル化合物類

N -EtFOSE

泡消火剤の成分の一つという報告(Fang et al., 2015）10(**N.D. : 検出下限値以下)
N.D.N.D. N.D. N.D.N.D. N.D. N.D.

1

N.D.N.D. N.D. N.D.

PFOS前駆体の一つ

PFBA (C4)PFPeA (C5)PFHxA (C6)PFHpA (C7)PFOA (C8)
PFNA (C9)PFDA (C10)PFUnDA (C11)
PFDoDA (C12)PFTrDA (C13)PFTeDA (C14)PFHxDA (C16)PFTeDA (C14)PFBuS (S4)PFHxS (S6)PFOS (S8)
6:2 FTCA
6:2 FTCA
8:2 FTCA
10:2 FTCA
6:2 FTUCA
8:2 FTUCA
10:2 FTUCA
4:2 FTS
6:2 FTS
8:2 FTSFOSA
N-MeFOSA
N-EtFOSA
N-MeFOSE
N-EtFOSE含有量（ng/g-wet）

1000

58464584

図1 比謝川で採取された魚類中の有機フッ素化合物類の含有量 (n =15)

含有量PFOS(64 ng/g-wet) N-EtFOSE(584 ng/g-wet)

30

含有比率

N-EtFOSE/PFOS

体内挙動 – サイズによる存在実態比較 - 14/21
n =15

除外20

相関係数 r = -0.602

10005

N –EtFOSEが多い

10

体長 (cm)

1520

PFOSが多い

成長あるいは食物連鎖の過程で変換された可能性

-EtFOSE
体内挙動 – 部位の比較 - × NPFBS

内臓を除いた体部中の内臓を除いた体部中の含有量（ng/g-wet）
含有量（ng/g-wet）

10,000n=61,000 （ティラピア）10,000
100
1,000
10100

n=615/21

PFHxSPFOSN-EtFOSE
体部 > 内臓部

8.8 – 493 倍

1100.11PFASs
内臓部≦ 体部

0.01
0.1
0.01 0.1
110 100 1,000 10,000
0.01 内臓中の含有量（ng/g-wet）
0.01 0.1
1 10 100 1,000 10,000
内臓中の含有量（ng/g-wet）

消化過程でN-EtFOSEの変換が進んだ可能性

測定対象外のポリフルオロアルキル化合物類の探索

16/21

既往文献からPFOSとN–EtFOSEに関連のありそうな化合物のMRM測定条件を調査

ティラピア試料

体部

PFOSAm
強度150100

内臓(MRM:583 → 169)
F

N-EtFOSAA
150

H H H
FFFFFFFF O
CH 3S NC C CN
CH 3
FFFFFFFF O H H H H(MRM:584 → 83)

FFFFFFFF O C H
2 5100 FS N
F F F F F F F F O CH2 COOH

5005.5(Mejia-Avendaño et al., 2016)(Peng et al., 2014)

50

6.5

7.5

8.5

09.5
5.5
RT(min.)

6.5

7.5

8.5

9.5

PFOSAm と N-EtFOSAA を体部から検出✓ PFOSAm（Perfluoroctane sulfonamidoalkyl amine）は泡消火剤の有効成分であるPFOSAmS(Perfluoroctane sulfonamidoalkyl amine ammonium salt)からの生成体(Mejia-Avendaño et al., 2016)

Mejia-Avendaño et al. (2016) による分解経路 17/21

測定対象外のポリフルオロアルキル化合物類の探索

18/21

既往文献からPFOSとN–EtFOSEに関連のありそうな化合物のMRM測定条件を調査(Mejia-Avendaño et al., 2016)(Peng et al., 2014)

ティラピア試料PFOSAm
強度150100

N-EtFOSAA(MRM:583 → 169)

150

H H H
FFFFFFFF O
CH 3F
S NC C CN
CH 3
FFFFFFFF O H H H H

体部
内臓(MRM:584 → 83)

FFFFFFFF O C H
2 5100 F
S N
F F F F F F F F O CH2 COOH

505005.5

6.5

7.5

8.5

09.5
5.5
RT(min.)

6.5

7.5

8.5

PFOSAm と N-EtFOSAA を体部から検出✓ N-EtFOSAAはN-EtFOSEからの生成物という報告例あり(Peng et al., 2014) (Ullah et al., 2014)9.5

Peng et al. (2014) による分解経路

19/21

20/21

まとめ
PFOS汚染が懸念される沖縄県比謝川の魚類を調査
存在実態
PFOS（64 ng/g-wet）とN-EtFOSE（584 ng/g-wet）を高含有量で検出

体内挙動
消化の過程でN-EtFOSEからのPFOS生成が示唆

定性分析
PFOSAmとN-EtFOSAAと考えられるピークを検出
PFOSAmは泡消火剤由来であり
N-EtFOSE, N-EtFOSAA, PFOSの親物質である可能性

PFOSの負荷源は泡消火剤？

21/21

最後に今後の展望
前駆体曝露下における魚体中のPFOS生成試験
N-EtFOSE

PFOS
PFOS

沖縄調査で考察された現象を室内実験により検証
謝辞
本研究は科研費（若手研究 16K21123 ）の助成を受けました。
ここに感謝の意を表します。

ご清聴ありがとうございました