大規模森林火災跡地に生成する多環芳香族炭化水素類の挙動と毒性発現機構の解明

阐明大规模森林火灾现场产生的多环芳烃的行为和毒性表达机制

• 批准号: 21K12276
• 负责人: 佐澤 和人
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12276/
• 关键词: 森林火災; 多環芳香族炭化水素; 土壌有機物質; 土壌有機成分

本研究では、①森林火災時に土壌有機層内で生成されるPAHsの濃度・組成は表層と下層でどのように異なるのか？②森林火災後の土壌内でPAHsおよびPAHs誘導体はどのように生成・挙動するのか？③PAHs、PAHs誘導体の生体への取り込みと毒性強度は土壌内の共存成分によってどのように変化するのか？という3つの「問い」を設定し、研究を展開する。本年度は泥炭を昨年度の温度条件（300～600℃）よりも低温で加熱し、PAHsの分析を行った。その結果、標準空気下、窒素雰囲気下において200℃で加熱した場合、ともに同程度の濃度のPAHsが土壌内で生成するということが明らかになった。その濃度は300℃以上で加熱したものと同じであり、組成の特徴にも大きな違いはなかった。火災時に土壌表層、下層の有機成分がどのように変質するかを、実験室内で酸化的および嫌気的雰囲気下で加熱したインドネシア熱帯泥炭を熱分解GC/MSから評価・比較した。その結果、標準空気下で加熱した試料では400℃以上で、窒素雰囲気下で加熱した試料では500℃以上でリグニン由来のピークが消失し、脂肪酸のみが検出されることが分かった。一方で、加熱土壌のPAHsの濃度、組成と熱分解GC/MSの結果には関係性はみられなかった。PAH誘導体の一つであるPAHキノンをフミン酸と共存させ、藻類生長阻害試験から毒性を評価した。過去に行った我々の研究成果ではナフタレンの毒性はフミン酸の共存により緩和し、その程度はフミン酸の芳香族性と強く関係していることを報告している。分析の結果、ナフタレンのキノン体である1,4-ナフトキノンの毒性はフミン酸の共存によって変化せず、環境中でフミン酸の共存によって発現するキノンPAHの毒性変化はPAHsとは異なることが明らかとなった。

In this study, the concentrations and compositions of PAHs produced in the organic layer of soil during forest fires were different from those in the surface layer and the lower layer. 2. PAHs and PAHs-inducing substances in soil after forest fires 3. PAHs, PAHs-inducing organisms, toxicity intensity, blue-shift components in soil, toxicity intensity, toxicity intensity, 3. Setting up and research This year, the temperature conditions of peat in the previous year (300~600℃) were changed. The analysis of PAHs was carried out at low temperature. Results: PAHs are produced in the soil at the same concentration under standard air conditions and at 200℃ under ambient conditions. The temperature of the mixture is higher than 300℃, and the composition of the mixture is higher than 300 ℃. During fire, the organic components in the surface layer and lower layer of the soil were heated under the influence of acid and hydrogen, and the thermal decomposition of peat was evaluated by GC/MS Results: When the sample is heated at 400℃ or above under standard air, when the sample is heated at 500℃ or above under normal air, the origin of the fatty acid is disappeared, and the fatty acid is detected. The concentration and composition of PAHs in a single, heated soil and the results of thermal decomposition GC/MS are related to each other. PAH inducers have been evaluated for their toxicity and toxicity. In the past, the results of our research have been reported on the relationship between the toxicity and the coexistence of acids. The results of the analysis show that the toxicity of PAHs is different from that of PAHs in the environment.

项目成果

熱帯泥炭土壌の加熱により生じる水溶性有機成分の化学的特性の変化と毒性評価

热带泥炭土加热引起的水溶性有机成分化学性质变化及毒性评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 大木俊平・佐澤和人・藏崎正明・倉光英樹

インドネシア共和国中部カリマンタン州における油ヤシ栽培が熱帯泥炭土の化学的特性に与える影響評価

印度尼西亚中加里曼丹省油棕种植对热带泥炭土化学性质的影响评估

• 发表时间: 2022
• 作者: Suzuki H;Horie M;Ishikawa T;Makita N;Nagashima M;et al.;佐澤和人・日備野正伸・原聖樹・倉光英樹
• 通讯作者: 佐澤和人・日備野正伸・原聖樹・倉光英樹

好気的および嫌気的条件下の加熱により熱帯泥炭中に生成する多環芳香族炭化水素の濃度・組成に関する研究

热带泥炭需氧和厌氧条件下加热生成多环芳烃的浓度和组成研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Ward Lauren M.;Ghaju Shrestha Rajani;Tandukar Sarmila;Sherchand Jeevan B.;Haramoto Eiji;Sherchan Samendra P.;阿部隼也・倉光英樹・佐澤和人
• 通讯作者: 阿部隼也・倉光英樹・佐澤和人

加熱雰囲気と温度の違いが熱帯泥炭中に生成・残留 する多環芳香族炭化水素の濃度と組成に及ぼす影響評価

评价加热气氛和温度差异对热带泥炭中生成和残留的多环芳烃浓度和组成的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 呂律;亀田和成;河合萌;楢崎友子;佐藤克文;河合萌，亀田和成，楢崎友子，木下千尋，福岡拓也，呂律，佐藤克文;呂律，河合萌，亀田和成，楢崎友子，佐藤克文;阿部隼也，佐澤和人，原聖樹，廣多啓輔，藏崎正明，斎藤健，倉光英樹
• 通讯作者: 阿部隼也，佐澤和人，原聖樹，廣多啓輔，藏崎正明，斎藤健，倉光英樹

熱分解GC/MSを用いた3D van Krevelen diagramによる土壌有機成分の化学的組成評価

使用热解 GC/MS 使用 3D van Krevelen 图评估土壤有机成分的化学成分

• 发表时间: 2022
• 作者: 呂律;亀田和成;河合萌;楢崎友子;佐藤克文;河合萌，亀田和成，楢崎友子，木下千尋，福岡拓也，呂律，佐藤克文;呂律，河合萌，亀田和成，楢崎友子，佐藤克文;阿部隼也，佐澤和人，原聖樹，廣多啓輔，藏崎正明，斎藤健，倉光英樹;阿部隼也，倉光英樹，高麗大地，佐澤和人
• 通讯作者: 阿部隼也，倉光英樹，高麗大地，佐澤和人