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戸次, 加奈江 ; 唐, 寧 ; 鳥羽, 陽 ; 早川, 和一
概要:
大気中には様々な有機汚染物質が含まれている.そのうち多環芳香族炭化水素(PAH)およびニトロ多環芳香族炭化水素(NPAH)は,化石燃料などの燃焼に伴って発生し,ヒトの健康に影響をおよぼす物質である.環日本海域の4ヶ国,中国,ロシア,韓国,日
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本は,主要エネルギーの種類や生活様式,産業構造や事業所の設備などが異なり,その結果大気汚染のレベルと中身も大きく異なると推定される.そこで,本報では中国と日本の製鉄業を中心とする都市である鉄嶺と北九州を選び大気粉塵を捕集後PAH,NPAH,変異原性,活性酸素種(ROS)生成能を測定し化学物質と毒性の点から比較評価を行った.PAH,NPAH濃度は中国で高濃度を示し,冬高夏低の傾向が見られた.また変異原性は冬に高いが,ROS生成能は夏に高くなる傾向が見られ,変異原性とROS生成能には異なる原因物質が関与すると考えられた.PAH,NPAHとは異なる化合物の寄与も大きいことが考えられた. Airborne participate matters contain many kinds of organic pollutants. Among them, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), nitropolycyclic aromatic hydrocarbons (NPAH) and quinoid PAHs were reported to have several human health effects. We collected airborne particulates in Kitakyushu, Japan and Tieling, China in summer and winter, and analyzed the PAH and NPAH to evaluate the direct- and indirect-acting mutagenicities and generating activities of reactive oxygen species (ROS). The concentrations of PAHs and NPAHs in Tieling were much higher than in Kitakyushu, with seasonal variations. The mutagenicity level was higher in winter while the ROS generation activity was higher in summer. These results suggest that concentrations of PAH and NPAH didn' t correlate with mutagenicity and ROS generation activity. More studies are needed on the environmental behaviors of compounds other than PAHs and NPAHs, such as quinoid PAHs, and their biological activities.
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早川, 和一 ; Hayakawa, Kazuichi
概要:
金沢大学医薬保健研究域薬学系<br />13億人を超える人口を擁し,産業経済が急速に発展する中国は,エネルギー消費量も急増し,今や世界一の石炭消費国になった。その一方で,大量の石炭消費に伴う排煙による都市の大気環境問題が深刻化している。化石
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燃料の不完全燃料に伴って発生する代表的な有害化学物質の一つに多環芳香族炭化水素(PAH)及びそのニトロ誘導体(NPAH)がある。これらは強い発がん性/変異原性/内分泌かく乱性を有するので,ヒトの健康,とりわけ大気汚染濃度が著しく高い中国国民の健康に及ぼす影響が懸念されている。また,中国で大量に大気中に放出されたPAH, NPAHは,黄砂や硫黄酸化物等と同様に日本海を越え,わが国まで長距離輸送されてくることが推定された。昨年度は,中国東北地方の代表的都市である瀋陽市について,季節毎に2週間ずつ大気粉塵を捕集し,含まれるPAH, NPAHをそれぞれHPLC-蛍光検出法,HPLC-化学発光検出法で測定し,過去の測定結果を併せて汚染濃度と主要発生源の推移を解析した。本年度は,冬季偏西風の風下に位置する能登半島先端に在る金沢大学輪島大気観測ステーションで大気粉塵を通年連続捕集し,含まれるPAH, NPAHを同様の方法で分析した。気象条件と合わせて解析した結果,瀋陽市の大気中PAH, NPAH濃度は金沢市及び能登半島における濃度よりはるかに高いこと,瀋陽市を含む中国東北地方の主要発生源が冬季は石炭燃焼システムであり,夏季は自動車と石炭燃焼システムの両方であること,さらに後方流跡線解析法を用いて,冬季に中国東北地方で発生した高濃度PAH, NPAHがわが国の能登半島まで長距離輸送されていることを初めて証明した。<br />研究課題/領域番号:21120503, 研究期間(年度):2009 – 2010
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早川, 和一 ; Hayakawa, Kazuichi
概要:
金沢大学医薬保健研究域薬学系<br />東アジアの大気質は急激変化している。本研究では，強毒性でPM2.5の主要成分であるPAH, NPAHに焦点を合わせて，これ等とその反応（代謝）物の高性能分析法を開発し，実試料分析を行った。1990年代
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後半から日本では自動車排ガス規制の効果により大気中PAH, NPAH濃度が大幅に減少したが，中国やロシアでは濃度が増加傾向を示す都市もあった。測定結果から，この地域におけるPAHの排出インベントリと大気化学輸送モデルを開発し，長距離輸送も再現できた。また大気輸送中のPAH, NPAH二次生成物を同定し，これらと代謝物の中に変異原性や内分泌撹乱作用など，強い生物活性を示すものがある事を明らかにした。<br />East Asian countries surrounding Japan Sea, such as Japan, China, Korea and Russia, have shown significant change of atmospheric conditions with fast industrial development. Atmospheric behaviors of carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) and nitropolycyclic aromatic hydrocarbon (NPAH) were studied in this area. Their atmospheric concentrations decreased in Japanese cities by the effective countermeasures against automobile exhaust. However, several cities in China and Russia showed the increasing tendency of the concentrations. By using the analytical results, the emission inventory and the chemical transport model were newly developed. In the atmosphere, on the other hand, several oxidized derivatives of PAHs and NPAHs formed through secondary formation were identified. Several compound of metabolites and secondary formed derivatives of PAHs and NPAHs showed strong biological activities such as mutagenicity and endocrine disruption.<br />研究課題/領域番号:21256001, 研究期間(年度):2009-04-01 – 2014-03-31
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早川, 和一 ; Hayakawa, Kazuichi
概要:
本研究では, 環日本海域の主要大気汚染物質の一つである多環芳香族炭化水素(PAH)及びニトロ多環芳香族炭化水素(NPAH)について次の成果を得た。1) 大気中のガス状と粒子状とを分別捕集する装置を開発し, 実大気中の存在状態を明らかにした。
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2) 能登半島先端の大気中PAH及びフッ素の一部が中国から長距離輸送され, 前者は中国の冬季の石炭暖房, 後者は黄砂嵐が主発生要因であることを明らかにした。3) 最近の環日本海域の大気汚染傾向と毒性の強さ及びPAH,NPAH濃度との関係を明らかにした。4) ヒトのNPAHの曝露を, 尿中代謝物を用いて明らかにするLC-MS/MS分析法を開発した。これを用いて, 中国瀋陽市の住民(学童)の尿中1-NP代謝物は日本人より高いことを明らかにした。<br />研究課題/領域番号:18256002, 研究期間(年度):2006–2008<br />出典：「環日本海都市の多環芳香族炭化水素/ニトロ多環芳香族炭化水素の発生と曝露の国際比較」研究成果報告書 課題番号18256002 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-18256002/18256002seika/)を加工して作成
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早川, 和一 ; Hayakawa, Kazuichi
概要:
環日本海域の7都市,瀋陽(中国),ウラジオストク(ロシア),ソウル(韓国),北九州,金沢,東京,札幌(日本)で,冬及び夏に大気粉塵を捕集した。更に,家庭石炭燃焼ストーブ排出粉塵及びディーゼル車排出粉塵も捕集した。粉塵抽出物について,多環芳香
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族炭化水素9種類(フルオランテン,ピレン,ベンツ[a]アントラセン,クリセン,ベンゾ[b]フルオランテン,ベンゾ[k]フルオランテン,ベンゾ[a]ピレン,ベンゾ[ghi]ペリレン,インデノ[1,2,3-cd]ピレン)とニトロ多環芳香族炭化水素4種類(1,3-,1,6-,1,8-ジニトロピレン,1-ニトロピレン)を,それぞれ蛍光,化学発光検出HPLCで測定した。瀋陽とウラジオストクの平均大気中多環芳香族炭化水素濃度はソウル,北九州,金沢,東京,札幌より著しく高かったが,平均大気中ニトロ多環芳香族炭化水素濃度は北九州以外を除くと同レベルであった。いずれの都市でも多環芳香族炭化水素とニトロ多環芳香族炭化水素濃度には明確な季節変動(冬>夏)が見られた。各都市の多環芳香族炭化水素とニトロ多環芳香族炭化水素の発生源を明らかにする為に,クラスター分析及び因子分析を行った結果,3つの主要クラスターが見出された。更に,瀋陽とウラジオストク,北九州のピレンに対する1-ニトロピレンの濃度比は石炭燃焼ストーブ排出粉塵のそれに近似し,ソウル,金沢,東京,札幌の値はディーゼル車排出粉塵のそれに近似していた。本研究は,ピレンに対する1-ニトロピレンの濃度比が,都市大気粉塵の発生源である石炭燃焼システムとディーゼル車の指標として有用なことを示している。<br />Airborne particulates were collected in seven cities in the Pan-Japan Sea countries, Shenyang (China), Vladivostok (Russia), Seoul (South Korea), Kitakyushu, Kanazawa, Tokyo and Sapporo (Japan), in winter and summer. In addition, particulates from domestic coal-burning stoves and particulates from diesel-engine automobiles were collected. Nine polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), fluoranthene, pyrene (Pyx), benz[a]anthracene, chrysene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene, benzo[ghi]perylene and indeno[1,2,3-cd]pyrene, and four nitropolycyclic aromatic hydrocarbons (NPAHs), 1,3-, 1,6-, 1,8-dinitropyrenes, and 1-nitropyrenes (1-Np) in the extracts from the particulates were analyzed by HPLC with fluorescence and chemiluminescence defections, respectively. The mean atmospheric concentrations of PAHs in Shenyang and Vladivostok were substantially higher than those in Seoul, Tokyo, Sapporo, Kitakyushu and Kanazawa. However, the mean atmospheric concentrations of NPAHs were at the same levels in every city except for Kitakyushu. Obvious seasonal variations (winter > summer) in the PAR and NPAH concentrations were observed in each city. In order to study the major contributors of atmospheric PAHs and NPAHs in these cities, cluster analysis and factor analysis were used and three large clusters were identified. Furthermore, the concentration ratios of 1-Np to Pyr were significantly smaller in Shenyang, Vladivostok and Kitakyushu and the values were close to those of particulates in the exhaust from coal stoves. However, the ratios were larger in Seoul, Kanazawa, Tokyo and Sapporo and the values were close to those of particulates in the exhaust from diesel-engine automobiles. Our results show that the concentration ratio of 1-Np to Pyr is an useful indicator of the contributions made by diesel-engine vehicles and coal combustion systems to particulates in urban air.<br />研究課題/領域番号:15406001, 研究期間(年度):2003–2004<br />出典：「環日本海都市の多環芳香族炭化水素/ニトロ多環芳香族炭化水素の発生と曝露の国際比較」研究成果報告書 課題番号15406001 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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