ーパターン分析からわかることー...環境中のダイオキシン類の由来...
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環境中のダイオキシン類の由来ーパターン分析からわかることー
分析研究部
飯村 文成
ダイオキシン類の性質と影響
• 毒性
• 難分解性
• 生物への蓄積
• 発生源 ごみ焼却
除草剤の不純物
PCB製品（電気機器、ﾉｰｶｰﾎﾞﾝ紙・・）
パルプ等の塩素漂白
生物への影響
→ 発生源によって特徴がある
ダイオキシン類の種類ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾊﾟﾗｼﾞｵｷｼﾝ(PCDD）
O
O O
うち毒性有 - - - 1 1 3 1 1(2,3,7,8体)
測定対象
１２
３４６
７
８９
1 2 3 4 5 6 7 8塩素数
（同族体）
2 10 14 22 14 10 2 1（異性体）配置
毒性等価係数（ＴＥＦ） 1 0.0001
ｺﾌﾟﾗﾅｰﾎﾟﾘ塩化ﾋﾞﾌｪﾆﾙ(Co-PCB)
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾌﾗﾝ (PCDF）化合物
PCDD全異性体
焼却由来の塩素数別パターン
0
5
10
15
20
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾌﾗﾝ（ＰＣＤＦ）
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾊﾟﾗｼﾞｵｷｼﾝ（ＰＣＤＤ）
※毒性等量換算前
（％）
焼却と環境中の塩素数別パターン
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
10
20
30
40
50
60
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
水環境 （底質）
土壌
大気焼却
環境中での 分解・変化は ほとんどない
ダイオキシン類の排出推計量
0
20
40
60
80
平成10 平成11 平成12 平成13 平成14
g-T
EQ
／年
ごみ焼却における対策
0
0.1
0.2
0.3
0.4
→大気中の濃度も低下
小型焼却炉
産業廃棄物焼却
清掃工場等
大気中濃度
と大気中の濃度
pg-
TEQ
／m
3
焼却と環境中の塩素数別パターン
0
5
10
15
20
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
10
20
30
40
50
60
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
水環境 （底質）
土壌
大気焼却
他の原因
除草剤ペンタクロロフェノール（ＰＣＰ）由来の塩素数別パターン
0
10
20
30
40
50
60
70
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
Cl
ClCl
Cl
ClCl
O
O
Cl
Cl
毒性等価係数（TEF） = 0.0001
（％）
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾌﾗﾝ（ＰＣＤＦ）
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾊﾟﾗｼﾞｵｷｼﾝ（ＰＣＤＤ）
除草剤クロルニトロフェン （ＣＮＰ）由来の塩素数別パターン
0
30
60
90
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
ClCl
ClCl
O
O
Cl Cl
ClClO
O
毒性等価係数(TEF)= 0
1,3,6,8-T4CDD
1,3,7,9-T4CDD
（％）
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾌﾗﾝ（ＰＣＤＦ）
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾊﾟﾗｼﾞｵｷｼﾝ（ＰＣＤＤ）
各発生源と環境中の塩素数別パターン
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
5
10
15
20
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
10
20
30
40
50
60
70
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
10
20
30
40
50
60
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
環境
水環境 (底質)
土壌
大気焼却
除草剤CNP
除草剤PCP
発生源
底質
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
下流 ～除草剤の影響大
0
5
10
15
20
25
30
35
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
水質
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
5
10
15
20
25
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
1
2
3
4
5
6
7
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
0
5
10
15
20
25
30
4D 5D 6D 7D 8D 4F 5F 6F 7F 8F
下流 ～除草剤の影響大
底質との 関連
東京湾堆積物東京湾堆積物
（底質） （底質）
↓↓年代ごとの 年代ごとの
汚染状況汚染状況
東京湾底質中のﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾊﾟﾗｼﾞｵｷｼﾝ（ＰＣＤＤ）濃度
0
10000
20000
30000
40000
50000
600001900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
(pg／
g)
４塩素５塩素６塩素７塩素８塩素
８塩素
（除草剤ＰＣＰ由来）
除草剤ＰＣＰ 使用期間
東京湾底質中のﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾊﾟﾗｼﾞｵｷｼﾝ（ＰＣＤＤ）濃度
0
20000
40000
600001900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
８塩
素
(pg／
g)
0
20000
40000
600001900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
８塩
素 (
pg／
g)
0
5000
10000
15000
4～
7塩
素 (
pg／
g)
８塩素４塩素５塩素６塩素７塩素
除草剤ＣＮＰ 使用期間
除草剤ＰＣＰ 使用期間
４塩素
（除草剤ＣＮＰ由来）
平成平成13,1413,14年度河川・内湾年度河川・内湾
底質中のﾀﾞｲｵｷｼﾝ類（底質中のﾀﾞｲｵｷｼﾝ類（TEQ)TEQ)
都内におけるダイオキシン類濃度の経年変化
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
H10 H11 H12 H13 H14
0
20
40
60H10 H11 H12 H13 H14
大気 水質 底質
河川
海域河川
海域
0
0.2
0.4
0.6
H10 H11 H12 H13 H14
大気は発生源対策により減少傾向、水環境は改善が見られない。 →過去の汚染
江東内部河川（運河）
荒川荒川
東京湾東京湾
隅田川隅田川
清澄 排水機場
扇橋閘門
江東内部河川（運河）
荒川荒川
東京湾東京湾
隅田川隅田川
⑫
⑭
① ②
③④ ⑤
⑥ ⑦ ⑪
⑩⑨
⑧
⑬
⑮
運河底質中のダイオキシン類 の毒性等量（TEQ）濃度
0
100
200
300
400
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ 他
Co-PCBs
PCDFs
PCDDs 環境基準
都内の他河川
ｺﾌﾟﾗﾅｰPCBの寄与が高い
pg-
TEQ
／g
？
パターンの違い
・発生機構
・汚染経路
・汚染時期
・排出？ 投棄？
↓
対策 定量的（数学的）な 寄与率の把握
感覚的・経験的
ηi ＝
b
ｊ =1ζ θ i ｊ ｊ
・焼却
・一部の除草剤
・パルプ等の塩素漂白
O
O
O
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾊﾟﾗ ｼﾞｵｷｼﾝ(PCDD)
ﾎﾟﾘ塩化ｼﾞﾍﾞﾝｿﾞﾌﾗﾝ (PCDF）
ｺﾌﾟﾗﾅｰＰＣＢ
（Co-PCB）
・ＰＣＢ製品（電気機器、 ﾉｰｶｰﾎﾞﾝ紙、船底塗料、樹脂製品等）
：
・焼却 ほぼ解明
一部未解明
コプラナーＰＣＢのパターン
0
10
20
30
40
50
60
#81
#77
#126
#169
#123
#118
#105
#114
#167
#156
#157
#189
大気
0
10
20
30
40
50
60
#81
#77
#126
#169
#123
#118
#105
#114
#167
#156
#157
#189
PCB製品(KC-400)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90#8
1
#77
#126
#169
#123
#118
#105
#114
#167
#156
#157
#189
海水
底質
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
#81
#77
#126
#169
#123
#118
#105
#114
#167
#156
#157
#189
清掃工場排ｶﾞｽ
コプラナーPCBの発生源別寄与率（協力）統計数理研究所
0% 20% 40% 60% 80% 100%
底質
水質
都内・大気
東京湾
KC-５00
焼却KC-300 KC-４00
毒性等量換算でコプラナーPCB の約８割がPCB製品由来
ダイオキシン類摂取量の内訳（毒性等量 TEQ）
魚類
水土壌大気
肉、卵、乳製品
その他食品
ｺﾌﾟﾗﾅｰPCB
PCDD/PCDF
（水環境）
摂取量に対するPCB製品の割合
0% 20% 40% 60% 80% 100%
底質
水質
都内・大気
焼却KC-300 KC-４00
KC-５00
魚類
水土壌大気
肉、卵、乳製品
その他食品
Co-PCB
毒性等量でコプラナーPCB の約８割がPCB製品由来
PCB製品由来が摂取量の多くを占める
ダイオキシン類問題の今後
ごみ焼却における対策の進展
↓
ダイオキシン類問題の終焉？過去の汚染
・高濃度汚染の解明と除去
・汚染拡大の防止