ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

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ダイオキシン分析の 精度管理・評価について. 中野 武 (兵庫県立公害研究所). 1.超微量分析と精度管理 2.過去のデータによる検証 3.異性体分布と精度管理 4.起源推定と精度管理. ダイオキシン類に関する用語. TEF …Toxicity Equivalent Factor 毒性等価係数  毒性が最も強い 2378-TCDD の毒性を1として他の異性体の毒性の強さを相対的に表示する係数 ・ TEQ …Toxicity Equivalent Quantity 毒性等価量 ・  TDI … Tolerable Daily Intake - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

ダイオキシン分析の精度管理・評価について

中野 武(兵庫県立公害研究所)

Page 2: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

1.超微量分析と精度管理2.過去のデータによる検証3.異性体分布と精度管理4.起源推定と精度管理

Page 3: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

  類に関する用語ダイオキシン• TEF… Toxicity Equivalent Factor

 毒性等価係数   毒性が最も強い 2378-TCDD の毒性を1として

他の異性体の毒性の強さを相対的に表示する係数

・ TEQ… Toxicity Equivalent Quantity

 毒性等価量 ・ TDI…  Tolerable Daily Intake

       耐容一日摂取量 ( 4pg-TEQ/kg.BW/day )

   一生涯摂取し続けても、何ら健康に影響を及ぼさないと考えられる摂取量

Page 4: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

23478-PeCDF

23478-PeCDF

3453’4’-Co-PCB

3453’4’-Co-PCB

2378- TCDD2378- TCDD

123567- HxCN

123567- HxCN

75757575

135135

209209

Page 5: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

PCDDsの異性体

                    TEF

• 2,3,7,8,-T4CDD        1

• 1,2,3,7,8-P5CDD 1

• 1,2,3,4,7,8,-H6CDD 0.1

• 1,2,3,6,7,8-H6CDD 0.1

• 1,2,3,7,8,9-H6CDD 0.1

• 1,2,3,4,6,7,8-H7CDD 0.01

• OCDD 0.0001

Page 6: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

PCDF 異性体                   

  TEF• 2,3,7,8-T4CDF 0.1• 1,2,3,7,8,-P5CDF 0.05• 2,3,4,7,8-P5CDF 0.5• 1,2,3,4,7,8-H6CDF 0.1• 1,2,3,6,7,8-H6CDF 0.1• 1,2,3,7,8,9-H6CDF 0.1• 2,4,4,6,7,8-H6CDF 0.1• 1,2,3,4,6,7,8-H7CDF 0.01• 1,2,3,4,7,8,9-H7CDF 0.01• OCDF 0.0001

   

Page 7: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

Co-PCB の異性体          IUPAC TEF

• 3,3',4,4'-T4CB  #77 0.0001• 3,4,4',5-T4CB #81 0.0001• 2,3',4,4',5'-P5CB #123 0.0001• 2,3',4,4',5-P5CB #118 0.0001• 2,3,4,4',5-P5CB #114 0.0005• 2,3,3',4,4'-P5CB #105 0.0001• 3,3',4,4',5-P5CB #126 0.1• 2,3,3',4,4',5-H6CB #156 0.0005• 2,3,3',4,4',5'-H6CB #157 0.0005• 2,3',4,4',5,5'-H6CB #167 0.00001• 3,3',4,4',5,5'-H6CB #169 0.01• 2,3,3',4,4',5,5'-H7CBs #189 0.0001• 2,2',3,4,4',5,5'-H7CB #180 0• 2,2',3,3',4,4',5-H7CB #170 0

Page 8: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

ダイオキシン類の毒性・急性毒性:  サル LD50  2-70 μ g/kg 

          肝障害 中枢神経障害クロルアクネ・慢性毒性:最小毒性量( LOAEL ) 1 ng/kg/day

( )マウス        肝障害(脂質代謝異常)・発癌性:プロモーター作用・変異原性、遺伝毒性:確認されていない・生殖毒性:子宮内膜症( )サル・催奇性:水腎症、口蓋裂( )マウス・免疫毒性:胸腺萎縮、抗体産生抑制、 球の変動リンパ・蓄積性: 強、半減期(4~11年 ヒト血液)

Page 9: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

類の主な発生源ダイオキシン( 平成 10 年度 Co-PCBs含まず)

• 一般廃棄物焼却施設 1,340g-TEQ/ 年• 産業廃棄物焼却施設 960

• 小型廃棄物焼却施設 325 ~ 345

• 製鋼用電気炉 114.7

• 製鉄業・焼結行程 100.2

• 亜鉛回収業 16.4

• 合金製造業アルミニウム 14.3

• 火葬場 1.8 ~ 3.8  • 自動車排出ガス 2.14

•   合 計           2,900 ~ 2,940

Page 10: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

ダイオキシンの年間排出量ダイオキシンの年間排出量

Page 11: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

100

3015

70

20

40

60

80

100

120

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

TEQ

/g-

兵庫県

ダイオキシンの年間総排出量TEQ/(g- 年)

4300

1320

0

1000

2000

3000

4000

5000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

TEQ

/g-

全国

ダイオキシンの年間総排出量TEQ/(g- 年)

Page 12: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

母乳中ダイオキシン類濃度の経年変化(調査:大阪府立公衆衛生研究所)

7374

7576

7778

7980

8182

8384

8586

8889

9091

9293

9495

96

試料採取年度

0

10

20

30

40

50

60

70p

g-T

EQ

/g.f

at

PCDDs

PCDFs

Co-PCBs

合計

Page 13: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

食品・環境からの平均摂取量

平成9年度

0

1

2

3

4p

g-T

EQ

/kg

/da

y

TDI

2.684

1.49魚介類

0.41肉・卵

0.19乳・乳製品

0.099有色野菜

0.084雑穀・いも

0.14その他食品

0.27大気・土壌・水

2.41

Page 14: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

1.超微量分析と精度管理 精度管理に関しては、実際の環境試料での測定結果を、そのデータが矛盾のないものかどうかを検証することが不可欠である。以下の視点から「精度管理」をとらえ直してみる。

Page 15: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

2.過去のデータによる検証 ダイオキシン類の環境データは、環境庁、厚生省などのWeb サーバーに登録されている。多数の試料の測定結果や全国平均濃度分布と比較することで、環境媒体のおおよその濃度レベルが検証できる。

Page 16: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

• 濃度範囲 平均値 中央値 Co-PCB( %)

• 大気 0~ 1.8 pg-TEQ/m3 0.22 0.15 5.7

• 降下煤塵 0.2 ~ 170 pg-TEQ/m2/ 日 21 17 8.3

• 公共水質 0 ~ 12 pg-TEQ/L 0.36 0.089 12

• 地下水 0 ~ 5.3 pg-TEQ/L 0.086 0.0073 10

• 底質 0 ~ 230 pg-TEQ/g 6.8 0.23 11

• 土壌 10-3 ~ 110 pg-TEQ/g 6.2 2.3 7.7

• 生物 0 ~ 11 pg-TEQ/g-wet 0.64 0.32 70

• 濃度範囲 平均値 中央値 Co-PCB( %)

• 大気 0~ 1.8 pg-TEQ/m3 0.22 0.15 5.7

• 降下煤塵 0.2 ~ 170 pg-TEQ/m2/ 日 21 17 8.3

• 公共水質 0 ~ 12 pg-TEQ/L 0.36 0.089 12

• 地下水 0 ~ 5.3 pg-TEQ/L 0.086 0.0073 10

• 底質 0 ~ 230 pg-TEQ/g 6.8 0.23 11

• 土壌 10-3 ~ 110 pg-TEQ/g 6.2 2.3 7.7

• 生物 0 ~ 11 pg-TEQ/g-wet 0.64 0.32 70

濃度レベル (1998 調査 )

Page 17: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1000

大気

降下

煤塵

公共

水質

地下

底質

土壌

生物

最大

最小

平均値

中央値

濃度レベル (1998 調査 ) 濃度レベル (1998 調査 )

pg- TEQ/g

pg- TEQ/g

pg- TEQ/g

pg- TEQ/g

pg- TEQ/g

pg- TEQ/g pg- TE

Q/L pg- TE

Q/L

pg- TEQ/L

pg- TEQ/L

pg- TEQ/m3

pg- TEQ/m3

pg- TEQ/m2/日

pg- TEQ/m2/日

Page 18: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

ローボリウムサンプラーローボリウムサンプラー

Page 19: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

高砂ダイオキシン類濃度月変化

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.140

0.160

0.1808月

9月

10

11

12

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

9月

10

(p

g-

TEQ/m

3)

ローボリウムサンプラーローボリウムサンプラー

Page 20: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

環境大気 TEQ 値に対する寄与環境大気 TEQ 値に対する寄与

0.001

0.01

0.1

1PCB PCN PCDD PCDF

pg-TEQ/m3

1

10

100

1000

PCB PCN PCDD PCDF

pg/m3

Page 21: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

0%

20%

40%

60%

80%

100%

大気

降下ば

いじん

底質

河川

土壌

PCBPCDFPCDD

TEQ寄与

TEQ 値に対する寄与TEQ 値に対する寄与

Page 22: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

河川水河川水

• 全国調査と兵庫県調査の共通点• ダイオキシン濃度レベル

• 相違点• 低塩素成分の分析 ー> 起源推定• 降雨の影響(降雨流出と農薬起源)

• 全国調査と兵庫県調査の共通点• ダイオキシン濃度レベル

• 相違点• 低塩素成分の分析 ー> 起源推定• 降雨の影響(降雨流出と農薬起源)

Page 23: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

同族体分布 同族体分布

十五社橋

020406080

100120140

T4C

DDs

P5C

DDs

H6C

DDs

H7C

DDs

O8C

DD

T4C

DFs

P5C

DFs

H6C

DFs

H7C

DFs

O8C

DF

河川水質 河川水質

PCDD PCDD PCDF PCDF

Page 24: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

同族体分布 同族体分布

PCDD PCDD

脇田橋

0100200300400500600700800900

1000

T4C

DDs

P5C

DDs

H6C

DDs

H7C

DDs

O8C

DD

T4C

DFs

P5C

DFs

H6C

DFs

H7C

DFs

O8C

DF

PCDF PCDF

河川底質 河川底質

Page 25: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

辰巳橋

0

200400

600

8001000

1200

14001600

1800

T4C

DDs

P5C

DDs

H6C

DDs

H7C

DDs

O8C

DD

T4C

DFs

P5C

DFs

H6C

DFs

H7C

DFs

O8C

DF

同族体分布 同族体分布

PCDD PCDD PCDF PCDF

河川底質 河川底質

燃焼系 燃焼系

Page 26: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

同族体分布 同族体分布 河川底質 河川底質

脇田橋

0100200300400500600700800900

1000

T4C

DDs

P5C

DDs

H6C

DDs

H7C

DDs

O8C

DD

T4C

DFs

P5C

DFs

H6C

DFs

H7C

DFs

O8C

DF

農薬系 農薬系 CNP CNP

PCP PCP

辰巳橋

0

200400

600

8001000

1200

14001600

1800

T4C

DDs

P5C

DDs

H6C

DDs

H7C

DDs

O8C

DD

T4C

DFs

P5C

DFs

H6C

DFs

H7C

DFs

O8C

DF

PCDD PCDD PCDF PCDF

燃焼系 燃焼系

Page 27: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

同族体分布 同族体分布

PCDD PCDD PCDF PCDF

燃焼系 燃焼系

神戸市東部沖

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

T4C

DDs

P5C

DDs

H6C

DDs

H7C

DDs

O8C

DD

T4C

DFs

P5C

DFs

H6C

DFs

H7C

DFs

O8C

DF

海域底質 海域底質

Page 28: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

PCB 濃度と TEQ 値PCB 濃度と TEQ 値

KC300KC300

TEQ

co-PCB

PCB

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1000 KC400PCB

co-PCB

TEQ

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1000 KC300PCB

co-PCB

TEQ

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1000 KC500

TEQ

co-PCB

PCB

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1000 KC600

KC400KC400 KC500KC500 KC600KC600

2x10-

2x10-

50.7x10

-5

0.7x10-5

6x10-

6x10-

53x10-

3x10-

Page 29: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

KC300

0

10

20

30

40

50

60M

1CBs

D2CBs

T3CBs

T4CBs

P5CBs

H6CBs

H7CBs

O8CBs

N9CBs

D10

CBs

KC400

0

510

15

20

2530

35

4045

50

M1C

Bs

D2CB

s

T3CB

s

T4CB

s

P5CB

s

H6CB

s

H7CB

s

O8C

Bs

N9CB

s

D10C

Bs

KC500

05

101520253035404550

M1CBs

D2CBs

T3CBs

T4CBs

P5CBs

H6CBs

H7CBs

O8CBs

N9CBs

D10

CBs

KC600

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

M1C

Bs

D2CB

s

T3CB

s

T4CB

s

P5CB

s

H6CB

s

H7CB

s

O8C

Bs

N9CB

s

D10C

Bs

(KC300 )底質 由来

0

10

20

30

40

50

60

M1C

Bs

D2C

Bs

T3C

Bs

T4C

Bs

P5C

Bs

H6C

Bs

H7C

Bs

O8C

Bs

N9C

Bs

D10

CB

s 05

1015202530354045

M1CBs

D2CBs

T3CBs

T4CBs

P5CBs

H6CBs

H7CBs

O8CBs

N9CBs

D10

CBs

(KC600 )底質 由来

同族体分布と起源推定同族体分布と起源推定

KC 300

KC 300

KC 400

KC 400

KC 500

KC 500

KC 600

KC 600

底質 A底質 A 底質 B底質 B

Page 30: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

Kanechlor3 0 0 -6 0 0

0

1 0

2 0

3 0

Dec.3 .1 9 9 7 PUF

0

1 0

2 0

3 0

Dec.3 .1 9 9 7 Q MF

0

1 0

2 0

3 0

#1

1

#1

2/#

13

#1

5

#3

5

#3

7

#7

4

#7

0

#6

6

#8

0/#

55

#5

6

#7

7

#1

07

#1

23

#1

18

#1

14

#1

05

#1

26

#1

56

#1

57

#1

69

#1

80

#1

93

#1

91

#1

70

#1

90

#1

89

大気中 PCB の異性体分布大気中 PCB の異性体分布

( ガ ス状)( ガ ス状)

(粒子状)(粒子状)

KC 3 0 0 - 600

KC 3 0 0 - 600

Page 31: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

表1PCB製品および環境試料中のコプラナ PCBの相対比

#126/#77 #169/#77 #77/ #118 #126/ #118 #169/ #118 #189/ #118 備考

KC300 0.010 <0.001 0.408 0.004 <0.001 0.006

KC400 0.017 <0.001 0.176 0.003 <0.001 0.002 PCB

KC500 0.185 0.007 0.025 0.005 <0.001 0.005 製品KC600 0.679 <0.001 0.016 0.011 <0.001 0.056

flyash 0.951 0.387 1.080 1.027 0.419 0.000 燃焼起源

底質 0.009 0.000 0.377 0.003 <0.001 <0.001 KC300由来底質 0.284 0.297 0.063 0.018 0.019 <0.001

底質 0.667 0.067 0.036 0.024 0.002 0.074 KC600由来

環境試料中のコプラナ PCB の相対比環境試料中のコプラナ PCB の相対比

Page 32: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

異性体分布と起源推定異性体分布と起源推定99ED (%)辰巳底

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC300 (%)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC300KC300

底質 A底質 A 水質 A水質 A

Page 33: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

0

2

4

6

8

10

12

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC300KC300

05

101520253035

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC400KC400

01020304050607080

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

020406080

100120140

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC500KC500 KC600KC600

0

20000

40000

60000

80000

100000

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

底質 A底質 A

異性体分布と起源推定異性体分布と起源推定

Page 34: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

異性体分布と起源推定異性体分布と起源推定KC400 (%)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC 4 00KC 4 00 KC500 (%)

0

1

2

3

4

5

6

7

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC600 (%)

0

2

4

6

8

10

12

#81

#77

#123

#118

#114

#105

#126

#167

#156

#157

#169

#180

#170

#189

KC 5 00KC 5 00

KC 6 00KC 6 00

Page 35: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

#126/ #77 #169/ #77 #77/#118 #126/ #118 #169/ #118 #189/ #118

大気 0.107 0.028 0.190 0.020 0.005 0.008 兵庫県 1998

大気 0.133 0.035 0.184 0.025 0.007 0.010 環境庁調査 1998

公共用水域水質 0.222 <0.001 0.116 0.026 <0.001 0.026 環境庁調査 1998

ばいじん 0.129 <0.001 0.269 0.035 <0.001 0.023 環境庁調査 1998

地下水 <0.001 <0.001 0.197 <0.001 <0.001 <0.001 環境庁調査 1998

底質 0.110 0.061 0.126 0.014 0.008 0.013 環境庁調査 1998

土壌 0.157 0.053 0.238 0.037 0.013 0.028 環境庁調査 1998

環境試料中のコプラナ PCB の相対比環境試料中のコプラナ PCB の相対比

Page 36: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

3.異性体分布と精度管理 環境試料中の異性体パターンは、大気、水質、底質、生物の各媒体毎に、異性体の物理化学的な特性に応じて、特徴的な分配を示す。

Page 37: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

環境中のダイオキシン分析において、 PCDD/PCDF/PCB などの全異性体分析は、起源推定と精度管理にきわめて重要である。

Page 38: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

ダイオキシン類の分析は、毒性係数( TEF )のある 4 ~ 8 塩素の DD/DF 、 4 ~7塩素のコプラナ PCB を対象とされてきた。

Page 39: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

1~3塩素の DD/DF 、コプラナ以外の PCB を含めた異性体分布/同族体分布が、起源推定や精度管理においても重要な情報 と な っ て い る 。

Page 40: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

PCDD/DF 生成の前駆物質PCDD/DF 生成の前駆物質 PCDF/PCDD表クロロフェノール各異性体の縮合反応および加熱過程で生成する 異性体

Phenol 2-MCP 3-MCP 4-MCP 23-DCP 24-DCP 25-DCP 26-DCP 34-DCP 35-DCP 234-TrCP 235-TrCP 236-TrCP

Phenol 4-F 1/3-F 2-F 34-F 24-F 14-F 12/23-F 13-F 234-F 134-F

2-MCP 46-F 16/36-F 26-F 346-F 246-F 146-F 126/236-F 136-F 2346-F 1346-F

3-MCP 17/37/19-F 18/27-F 167/347-F 168/247-F 147/149-F 178/127/237/129-F 137/139-F 2347/1678-F 1347/1349-F

4-MCP 28-F 267-F 248-F 148-F 128/238-F 138-F 2348-F 1348-F

23-DCP 1-D3467-F16/19-D 2467-F 1467-F 1267/2367-F 1367-F 23467-F 13467-F

24-DCP 2-D 17/18-D2468-F27/28-D 1468-F 1268/2368-F 1368-F 23468-F 13468-F

25-DCP 2-D 17/18-D 27/28-D1469-F27/28-D 1269/1478-F 1369-F 14678-F 13469-F

26-DCP 1-D 16/19-D 17/18-D 17/18-D 16/19-D

Page 41: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

PCDD/DF 生成の前駆物質PCDD/DF 生成の前駆物質

Phenol 2-MCP 3-MCP 4-MCP 23-DCP 24-DCP 25-DCP

Phenol 4-F 1/3-F 2-F 34-F 24-F 14-F

2-MCP 46-F 16/36-F 26-F 346-F 246-F 146-F

3-MCP 17/37/19-F 18/27-F 167/347-F 168/247-F 147/149-F

4-MCP 28-F 267-F 248-F 148-F

Page 42: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

Phenol 2-MCP 3-MCP 4-MCP 23-DCP 24-DCP 25-DCP

Phenol 4-F 1/3-F 2-F 34-F 24-F 14-F

2-MCP 46-F 16/36-F 26-F 346-F 246-F 146-F

3-MCP 17/37/19-F 18/27-F 167/347-F 168/247-F 147/149-F

4-MCP 28-F 267-F 248-F 148-F

Precursor of PCDD/DF formation

Page 43: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

O

Cl

ClCl

O

ClCl

Cl

OH

Cl

OH

Cl

Cl

2,3,8-

1,2,8-+

4-MCP

3,4-DCP 2,3,8-TrCDF

1,2,8-TrCDF

Page 44: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

O

Cl

O

OH

OH

Cl

1,4,7-

1,4,9- Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

OH

OH

O

Cl

1,4,6- Cl

O

Cl

1,4,8- Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Synthesis of 1,4,X-T3CDF isomers from chlorophenol

Authentic standard (1,4,7- : NMR)

2,5-DCP

4-MCP

3-MCP

2-MCP

O-m-

p-

1,4,6-TrCDF

1,4,8-TrCDF

1,4,9-TrCDF

1,4,7-TrCDF

Page 45: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

NMR 1,4,7-TrCDF

Authentic standard

H9

H6H8

H2 ; H3

Page 46: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

1

4

2

3

MCDF

13 17

1418

1612

3727

36

46

3426

28

24

19

23

137

DiCDF

TrCDF

138

346

129

267

347/

236

137

237/

149

246

248

136 16

813

412

4/14

7

178

148

126

128

247

167

139/

127

146

123

環境大気環境大気

Page 47: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

MCDD

DiCDD

TrCDD

2

1

13

27/

23/2

814

/17

18

16 1

2

19

137

138

136

124

139

/237

147

129

126

127

1781

23

128

146

環境大気環境大気

Page 48: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

起源推定

Tracer : Enantiomer Ratio

cis-chlordane

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

H

H

生物分解は選択的

物理化学過程(蒸発・など)は非選択的

過去の汚染と新規の汚染を区別しうる。

cis-  :  (-) が減少

Page 49: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

Enantiomer of cis-chlordane

Page 50: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

4 . 起 源 推 定 と 精 度 管 理 ダイオキシン類は、発生源毎に異性体分布に特徴がある。燃焼過程からは、前駆物質の生成比率に影響を受けるものの、全異性体が生成する。

Page 51: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

環境大気

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

1 3 2 4 13 17 14 18 16

12, 24 37 27 23

36, 28 26

19, 34 46 137

138

136

168

134

124,

147

178

148

123

139,

127

146

167

247

128

126

248

246

237,

149

234,

238

347,

236

267

129

346

燃焼起源

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

1 3 2 4 13 17 14 18 16

12, 24 37 27 23

36, 28 26

19, 34 46 137

138

136

168

134

124,

147

178

148

123

139,

127

146

167

247

128

126

248

246

237,

149

234,

238

347,

236

267

129

346

環境大気の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)環境大気の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)

Page 52: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

環境大気

00.10.20.30.40.50.60.70.8

2 1 13

27, 2

3, 2

8

14, 1

7 18 16 12 19 137

138

136

124

139,

237 147

123

178

127

128

146

126

129

燃焼起源

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

2 1 13

27, 2

3, 2

8

14, 1

7 18 16 12 19 137

138

136

124

139,

237 147

123

178

127

128

146

126

129

環境大気の異性体分布 (MCDD~ TrCDD)環境大気の異性体分布 (MCDD~ TrCDD)

Page 53: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

農薬中の不純物としてのダイオキシン異性体の場合は、原料としての特定のポリ塩化フェノール異性体から縮合するため、異性体分布は単純なパターンを示す。

Page 54: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

CNP 合成経路

Page 55: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

1,3,6,8-TCDD

1,3,7,9-TCDD

2,4,6-TCP 2分子縮合

Page 56: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

0

0. 5

1

1. 5

2

2. 5

1 3 2 4 13 17 14 18 16

12,

24 37 27 23

36,

28 26

19,

34 46 137

138

136

168,

134

124,

147 178

148

123

139,

127

, 14

6

167

247

128

126

248

246

237,

149

234,

238

347,

236 267

129

346

農薬 CNP 中の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)農薬 CNP 中の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)

環境大気

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

1 3 2 4 13

17

14

18

16

12,

24

37

27

23

36,

28

26

19,

34

46

137

138

136

168

134

124, 1

47

178

148

123

139, 1

27

146

167

247

128

126

248

246

237, 1

49

234, 2

38

347, 2

36

267

129

346

環境大気の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)環境大気の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)

248-248- 246-246-

124-124-24-24-

24-24-

Page 57: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

塩素漂白プロセスで生成する異性体分布は、また農薬や燃焼起源とは異なる特徴を示している。日本における河川水質、底質は、農薬起源の影響を受け、大気は燃焼起源の特徴を示す。

Page 58: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

塩素漂白パターンの異性体分布 (MCDF~ TrCDF)塩素漂白パターンの異性体分布 (MCDF~ TrCDF)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

1 3 2 4 13 17 14 18 16 12 24 37 27 23 28 26 34

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

137

138

136

168

134

124

147

178

148

123

139

127

146

167

247

128

126

248

246

237/

149

234/

238

347/

236

267

346

28-28-

23-23-

27-27-37-37-

2-2-

238-238-

128-128-

237-237-

1278-TCDF1278-TCDF

2378-TCDF2378-TCDF

238-TrCDF238-TrCDF

237-TrCDF237-TrCDF

128-TrCDF128-TrCDF

37-DiCDF37-DiCDF

27-DiCDF27-DiCDF

23-DiCDF23-DiCDF

28-DiCDF28-DiCDF

Page 59: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

塩素漂白パターンの異性体分布 (MCDF~ TrCDF)塩素漂白パターンの異性体分布 (MCDF~ TrCDF)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.701 3 2 4 13 17 14 18 16 12 24 37 27 23 28 26 34

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

137

138

136

168

134

124

147

178

148

123

139

127

146

167

247

128

126

248

246

237/

149

234/

238

347/

236

267

346

環境大気

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

1 3 2 4 13

17

14

18

16

12,

24

37

27

23

36,

28

26

19,

34

46

137

138

136

168

134

124, 1

47

178

148

123

139, 1

27

146

167

247

128

126

248

246

237, 1

49

234, 2

38

347, 2

36

267

129

346

環境大気の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)環境大気の異性体分布 (MCDF~ TrCDF)

28-28-

27-27-

238-238-128-128-

237-237-2-2-

124-124-

24-24-

Page 60: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

コプラナ PCB や PCN 異性体を起源推定に追加することで、さらに総合的な判断が可能となる。

Page 61: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

02

46

8

M1C

l

D2C

l

Tr3

Cl

Te4

Cl

P5C

l

Hx6

Cl

Hp7

Cl

O8C

l

(pg/

L)

020

4060

80

M1C

l

D2C

l

Tr3

Cl

Te4

Cl

P5C

l

Hx6

Cl

Hp7

Cl

O8C

l

(pg/

L)

河川水中 DD/DF の同族体分布河川水中 DD/DF の同族体分布

PCDFPCDFPCDDPCDD

Page 62: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Jul.

1998

Sep.

199

8

Nov.

199

8

Flya

sh

M1-Tr3

PCDFs

M1-Tr3

PCDDs

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Jul.

1998

Sep.

199

8

Nov.

199

8

Flya

sh

Te4-O8

PCDFs

Te4-O8

PCDDs

河川水中 PCDD/PCDF の相対比河川水中 PCDD/PCDF の相対比

1 ~ 3塩素1 ~ 3塩素

4 ~8塩素4 ~8塩素

PCDD > PCDFPCDD > PCDF

Page 63: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

PCDFパルプ漂白 漂白パターン  TeCDF (2,3,7,8-, 1,2,7,8-)クロルアルカリ : PCDF (2,3,7,8-, 1,2,7,8-, 1,3,4,6,8-, 1,2,4,7,8-, 1,2,3,7,8-, 1,2,3,4,8-, 2,3,4,7,8-)燃焼起源 ( 流動床炉 ) : PCDF (2,4,6,7‐, 3,4,6,7-, 2,3,6,7-, 2,3,4,6-, 2,3,4,6,8-, 2,3,4,6,7-, 2,3,4,7,8-)農薬 (CNP) : 24-F,246-F,248-F,2468-F,12468-F, 23468-F農薬 (PCP): OCDF, 1234689-F,1234678-F, 124689-F,12468-F農薬 (24-D) : TeCDF (2,4,6,8‐)

PCDFパルプ漂白 漂白パターン  TeCDF (2,3,7,8-, 1,2,7,8-)クロルアルカリ : PCDF (2,3,7,8-, 1,2,7,8-, 1,3,4,6,8-, 1,2,4,7,8-, 1,2,3,7,8-, 1,2,3,4,8-, 2,3,4,7,8-)燃焼起源 ( 流動床炉 ) : PCDF (2,4,6,7‐, 3,4,6,7-, 2,3,6,7-, 2,3,4,6-, 2,3,4,6,8-, 2,3,4,6,7-, 2,3,4,7,8-)農薬 (CNP) : 24-F,246-F,248-F,2468-F,12468-F, 23468-F農薬 (PCP): OCDF, 1234689-F,1234678-F, 124689-F,12468-F農薬 (24-D) : TeCDF (2,4,6,8‐)

燃焼起源燃焼起源 農薬起源農薬起源

特徴的な異性体特徴的な異性体

Page 64: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

PCB 燃焼起源と PCB 製品 (KC,AC)#118/#77比、 #77/#126比、

PCN 燃焼起源と PCN製品 (HALOWAX)(燃焼起源 )1267-N, 12367-N, (PCN製品 )1248-N

PCB 燃焼起源と PCB 製品 (KC,AC)#118/#77比、 #77/#126比、

PCN 燃焼起源と PCN製品 (HALOWAX)(燃焼起源 )1267-N, 12367-N, (PCN製品 )1248-N

PCDD燃焼起源 ( 流動床炉 ) : 2,6-PeCDD(xxx68, xxx79) パターン 燃焼起源 ( 流動床炉 ) : 2,3-PeCDDパターン農薬 (CNP) : PCDD(13-,136-,138-,137-,139-, 1368-,1379-,12479-, 12468-, 12368-, 12379-)農薬 (PCP) : OCDD, HpCDD(1234678-)農薬 (24-D) : D2CDD (2,7- , 2,8-)

PCDD燃焼起源 ( 流動床炉 ) : 2,6-PeCDD(xxx68, xxx79) パターン 燃焼起源 ( 流動床炉 ) : 2,3-PeCDDパターン農薬 (CNP) : PCDD(13-,136-,138-,137-,139-, 1368-,1379-,12479-, 12468-, 12368-, 12379-)農薬 (PCP) : OCDD, HpCDD(1234678-)農薬 (24-D) : D2CDD (2,7- , 2,8-)

特徴的な異性体特徴的な異性体

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MC

DF

D2C

DF

T3C

DF

T4C

DF

P5C

DF

H6C

DF

H7C

DF

O8C

DF

0

0.05

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0.15

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MC

DD

D2C

DD

T3C

DD

T4C

DD

P5C

DD

H6C

DD

H7C

DD

O8C

DD

同族体分布(1~8塩素)同族体分布(1~8塩素)

PCDFPCDFPCDDPCDD

環境大気環境大気

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MC

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D2C

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PCDFPCDFPCDDPCDD

環境大気環境大気

02

46

8

M1C

l

D2C

l

Tr3

Cl

Te4

Cl

P5C

l

Hx6

Cl

Hp7

Cl

O8C

l

(pg/

L)

020

4060

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M1C

l

D2C

l

Tr3

Cl

Te4

Cl

P5C

l

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Hp7

Cl

O8C

l

(pg/

L)

河川水質河川水質

PCDFPCDFPCDDPCDD

PCDD < PCDFPCDD < PCDF

PCDD > PCDFPCDD > PCDF

Page 67: ダイオキシン分析の 精度管理・評価について

メーリングリストによる情報共有内部標準として添加する標識化合物の情報をはじめとして、 MS分析のノウハウ、失敗の共有などを進める。

日本水環境学会MS技術研究委員会

         [email protected]

ダイオキシン分析

         [email protected]

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Webサーバーによる情報共有

ダイオキシン国際シンポの abstract翻訳http://www.ee-net.ne.jp/dioxin2000/share.html

内分泌かく乱・ダイオキシン最新情報

        

<volume, page no.>47, 9-12<English title>Relative Contribution of Chlorinated Naphthalenes, Biphenyls, Dibenzofurans and Dibenzo-p-Dioxins to Toxic Equivalents in Biota from the South Coast of the Baltic sea. <Japanese title>バルト海南岸生物相の PCN, PCB, PCDD, PCDF 、毒性等価量への相対的寄与<authors>J. Falandysz, K. Kannan, M. Kawano and C. Rappe<key words>TCDD TEQs, Baltic sea , PCN, PCB, PCDD, PCDF, sediment, plankton, mussel, crab, fish, cormorant, wildlife, seafood<Japanese key words>TCDD 毒性等価量 , バルト海 , PCN, PCB, PCDD, PCDF, 底質 , プランクトン , イガイ , カニ , 魚 , 鵜 , 野生動物 , 海産食品<captions>Table l. TCDD Equivalents (H4IIE EROD or H4IIE-Luc) of dioxin-like PCBs, PCNs, PCDFs and PCDDs in varioussamples from the southern of the Baltic Sea(pg/g lipid wt)Table l. バルト海南部の各種試料中ダイオキシン様の PCBs 、 PCNs 、 PCDFs 、 PCDDs の TCDD 毒性当量( H4IIE-EROD または H4IIE-ルシフェラーゼ)( pg/g 脂質重量) <summary>研究の目的は、バルト海南岸の海産生物の PCN, PCB, PCDD, PCDF におけるダイオキシン様活性、毒性等価量への相対的寄与を、提出することである。底質 , プランクトン , イガイ , カニ , 魚 , 鵜 , 野生動物 , 海産食