沿岸域における多環芳香族炭化水素の光反応機序の解析と生態毒性

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本研究では、干潟や海水中における多環芳香族炭化水素(PAHs)の光化学反応を研究した。その結果、一部のPAHsは太陽光に曝されると塩分と反応し、原体よりも強い有害性が疑われるハロゲン化PAHsへ変化することを明らかにした。PAHsは、有機物の不完全燃焼や石油の流出事故によって沿岸環境へと流入する環境汚染物質である。沿岸域に蓄積したPAHsは、太陽光に曝されることによって、何らかの光化学反応を受けていると予想される。しかしながら、沿岸域におけるPAHs光化学反応生成物の構造はほとんど明らかにされていないのが現状である。そこで本研究では、室内実験とフィールド調査を行い、沿岸域における光化学反応に伴うPAHsの構造と毒性の変化、および生成物の環境動態解明を目的とした。①室内実験 : 人工海水にPAHsを添加し、紫外線を照射した。その結果、ハロゲン化PAHsの生成が認められた。PAHsに光が照射されると励起によってPAHsカチオンラジカルが発生する。これが塩分と反応することで生成すると予想される。この仮説を、レーザー機器を用いて実証した。また、過去に報告された論文から、生成した一部のハロゲン化PAHsは原体と比較して20倍以上ものダイオキシン様活性をもっていることが分かった。②フィールド調査 : 吸収有明海において、河川上流から干潟にかけて底質を採取する流域調査を行った。その結果、底質中の塩分とハロゲン化PAHs濃度には、有意な正の相関が見られた。海水域の底質には、淡水域と比較して20倍も高濃度のハロゲン化PAHsが蓄積していた。この結果から、干潟の底質から検出されたのは、光化学反応に由来するハロゲン化PAHsだと考えられる。