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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕 下水道における 内分泌撹乱化学物質に関する 調査研究 内分泌撹乱化学物質(いわゆる環境ホルモン)問 題は,国際的にも科学的に未解明な点が多いと認識 されているが,人の健康や生態系への影響を未然に 防止する観点から,関係省庁や研究機関が各種調査 に着手している。, 平成10年5月には,環境庁より「環境ホルモン戦 略計画SPEED’鱒」が山され,内分泌撹乱作用が疑 われる67物質が示された。 本調査は,内分泌撹乱化学物質(環境ホルモン) の下水処埋場内における挙動および下水道への流入 源について調査し,今後の対策の検討に資すること を目的として,平成10年度より「下水道における環 境ホルモン対策検討委員会(委員長:松尾友矩教 授)」を設置し,下記の調査を実施した。 1)下水の特性を考慮した分析手法の開発・検討 2)下水処理場における流入下水および処理水の濃 度の実態把握 3)下水処理場内の水処理・汚泥処理工程における 挙動把握 4)今後の対策手法の検討 調査は,国土交通省からの受託研究および東京都, 茨城県,埼玉県,滋賀県,京都府,大阪府,札幌市, 仙台市,川崎市,横浜市,名古屋市,京都市,大阪 市,神戸市,福岡市の15都府県市と財団法人下水道 新技術推進機構との共同研究により実施した。 2.1調査対象物鷲 調査対象物質は,環境庁の「環境ホルモン戦略計 画SPEED’醐」において内分泌撹乱作用が疑われて いる化学物質のうち,生活排水または工場排水に含 まれると考えられる物質の中から年間生産鼠と環境 中での検出状況を勘案し25物質を抽出し,さらに, 関連物質として,ノこルフェノ…ルの原因物質であ るノエルフェノールエトキシレートおよびその中間 生成物のノエルフェノキシ酢酸類,人畜由来の女性 ホルモンであるエストロゲン(17β-エストラジオ ール,エストロの,合成ホルモンであるエチエル エストラジオールの5物質を追加した。 2.2 分析方法 実態調査における分析は,本調査の作業の中で作 成した「下水道における内分泌撹乱化学物質調査マ ニュアル(案)(平成12年4月)」に従って行った。 17βエストラジオールの測定は,生物の抗原抗 体反応を利用したELISA法および機器分析である LC/MS/MS法の2方法で実施し,その他の化学物質 は,GC!MS等の機器分析で実施した。 2.3 調査対象処理場および試料採取箇所 実態調査は,平成10年度より3年間にわたり表- 1に示す全国15都府県市48処理場において実施し ー55-

下水道における 内分泌撹乱化学物質に関する 調査 …...2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕 下水道における 内分泌撹乱化学物質に関する

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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

下水道における

内分泌撹乱化学物質に関する

調査研究

内分泌撹乱化学物質(いわゆる環境ホルモン)問

題は,国際的にも科学的に未解明な点が多いと認識

されているが,人の健康や生態系への影響を未然に

防止する観点から,関係省庁や研究機関が各種調査

に着手している。,

平成10年5月には,環境庁より「環境ホルモン戦

略計画SPEED’鱒」が山され,内分泌撹乱作用が疑

われる67物質が示された。

本調査は,内分泌撹乱化学物質(環境ホルモン)

の下水処埋場内における挙動および下水道への流入

源について調査し,今後の対策の検討に資すること

を目的として,平成10年度より「下水道における環

境ホルモン対策検討委員会(委員長:松尾友矩教

授)」を設置し,下記の調査を実施した。

1)下水の特性を考慮した分析手法の開発・検討

2)下水処理場における流入下水および処理水の濃

度の実態把握

3)下水処理場内の水処理・汚泥処理工程における

挙動把握

4)今後の対策手法の検討

調査は,国土交通省からの受託研究および東京都,

茨城県,埼玉県,滋賀県,京都府,大阪府,札幌市,

仙台市,川崎市,横浜市,名古屋市,京都市,大阪

市,神戸市,福岡市の15都府県市と財団法人下水道

新技術推進機構との共同研究により実施した。

2.1調査対象物鷲

調査対象物質は,環境庁の「環境ホルモン戦略計

画SPEED’醐」において内分泌撹乱作用が疑われて

いる化学物質のうち,生活排水または工場排水に含

まれると考えられる物質の中から年間生産鼠と環境

中での検出状況を勘案し25物質を抽出し,さらに,

関連物質として,ノこルフェノ…ルの原因物質であ

るノエルフェノールエトキシレートおよびその中間

生成物のノエルフェノキシ酢酸類,人畜由来の女性

ホルモンであるエストロゲン(17β-エストラジオ

ール,エストロの,合成ホルモンであるエチエル

エストラジオールの5物質を追加した。

2.2 分析方法

実態調査における分析は,本調査の作業の中で作

成した「下水道における内分泌撹乱化学物質調査マ

ニュアル(案)(平成12年4月)」に従って行った。

17βエストラジオールの測定は,生物の抗原抗

体反応を利用したELISA法および機器分析である

LC/MS/MS法の2方法で実施し,その他の化学物質

は,GC!MS等の機器分析で実施した。

2.3 調査対象処理場および試料採取箇所

実態調査は,平成10年度より3年間にわたり表-

1に示す全国15都府県市48処理場において実施し

ー55-

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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

た。

実態調査で試料の採取位置の例を図一1に示す。

表-1実態調査対象処理場

白子台体 名 処  理  場  名ノと弔度

10 H llH 12不L 幌 市 J享別 処 玉里場/厚 別 コ ンポ ス ト U ○

拓 北 処 王里場 ○

イ山台 市 南 蒲 生 浄 イヒセ ン ター ○ ○

広 子頼川浄 イヒセ ン ター U U秋 保 ラ鼠泉 浄イヒセ ン ター U

上 谷 メU下 水 処 理 場 ○

茨 城 県 霞 ケ子甫浄 イヒセ ン ター ○上寿玉 県 荒 川処 理 セ ン ター CJ C〕 C )

市 野 川」二流 浄 イヒセ ン ター CJ (J Uラ己荒 川処 理 セ ン ター ○ U新 i町岸 川処 理 セ ン タ… ○ U中 川処 葦里セ ン ター U 0占‾利 根 川処 理 セ ン タ… C〕 ○

頚を点 者β 多摩 川上 流 処 理 場 C〕 (J北 多摩 一 号 処 理 場 U U南 多 1攣処 理 場 し) U森 ヶ崎処 甥を場 U U落 合 処理 場 し)

川 嶋・’ト.行 等 々 力水 処 理 セ ン ター (J (U)U入江崎水処理センター/総合スラッジセンタ… (J U麻 生 水処 理 セ ン タ… 0 U力u 湘茸水 処 理 セ ン うトー U

横 浜 丁仔 北部第二下水処理場/北部汚泥センター・(J U初号筑 1こ“水 処理 機 (J U C 〕金沢 下 水 処理 場 U串か奈 川 下水 触 埋塀 U巷北 下 水 処理 J動 C...〕...呵郎 W下水 処理 場 U

ノ亀古魔 市 山崎下′水処理場/山崎汚佗処理セ ンタ、・・・・・・・(J (⊃ C.-)掘 留 .下 水 夕技理域 (...〕名 城 下 水 処 理 場 U

濯沌酎駄 湖蘭 中 部滴呵 l二セ ン タ,・・・・・ル U C.〕 U湖 西 津トイヒセ ン ター C )(J

東.北 部 針化 セ ン タ… (J (J塔偽 浄 化 セ ン タ… し)(M)

二就者に府 洛 軒 掛化 セ ン タ… (、..)し.)各所 浄 化 セ ン ター し)U

強 者β市 ′鞄羽 処 簾.竪堀 C )0

伏 .兇 処 理 場 U U C〕曽 禅 院 処 理場 (、,二)(⊃

大 阪府 渚 処 理 場 し)(、..)

中 央 W下.水 処 理 J蕩 (⊃大 井 処 蓑堅物 (、..)湾 岸 中 潮S処 芽胆場 (J

大 阪市 今福 下 水 処 理 場 C〕

放 出 下 水 処 理 場 し)O祁1芦 VlIi 碑 水 処 理 場 C)し)

欄 間 Y市一 西部 水処 理 セ ン タ・画/資 7原セ ン タ… U (〕

実態調査より明らかとなった事項を以下に示す。

3.1下水処理場の流入下水および処理水の濃度の

実態

流入下水および処理水(終沈流出水あるいは放流

水)の濃度の実態について最大値,最小値,中央値,

75%値,90%値を表-2に整理した。

また,調査対象物質の内8物質について,流入下

水と放流水の累積度数を図-2に示した。

これによると,調査を行った内分泌撹乱作用の疑

いのある25化学物質のうち,1検体でも定量下限値

以上の濃度で確認されたものとしては,流入下水で,

4-トプチルフェノール,4-n-オクチルフェノール,4-

トオクチルフェノール,ノこルフェノール,ビスフ

ェノールA,2,4-ジクロロフェノール,フタル酸ジ

エチル,ブタル酸ジーn-プチル,ブタル酸ジW2-エチ

ルへキシル,ブタル酸プチルペンジル,ベンゾ(a)ピ

レン,アジピン醸ジー2-エチルへキシル,ベンゾフ

ェノン,スチレンの2および3遺体,n-プチルベンゼ

ンの15化学物質であった。

処理水では,4-トオクチルフェノール,ノエルフ

ェノール,ビスフェノ恒ルA,2,4-ジグr=コフェノ

ール,フタル駿ジ元一プチル,フタル酸ジー2Wエチル

へキシル,アジピン酸ジー2-エチルへキシル,ペン

ゾフェノンの8化学物質であった。

なお,関連物質として調査を行ったノエルフェノ

h珊ルエトキシレー鵬ト,ノニルフェノキシ酢酸類,17

Pエストラジオール(EuSA法およびLC/MS/MS

法),エストロン(LC/MS/MS法)は,流入下水お

よび処理水において少なくとも1検体で定量下限値

以上の濃度が確認された。

下水処理場の処理工程の一例

(消化工程,焼却工程は含まない場合有り)   ●試料の採取箇所

図-1試料採取箇所

-56-

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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

表-2 流入水および放流水における調査対象物質の濃度範囲

物 質 名検 出

下 限 値

定 量 l

卜 限 値 l

流 人 下 水 濃 度 (!J g /ゼ )デ ー タ数

流 入 下 水 濃 度 (〃 g /ど )デ ー タ 数

最 小 値 中 央 値 7 5 % 価 9 0 % 値 最 大 値 最 小 値 中 央 値 7 5 % 値 9 0 % 値 最 大 値

内 分 泌 1覚 乱 作 用 の 疑 い の あ る イヒ 学 物 質

4 -t-プ チ ル フ ェ ノ ー ル 0 .1 0 .3 n .d . rl.d . n .d . 0 .4 0 .4 8 円.d , n .d . n ,d . n .d . n A 10

4 _n _ペ ン チ ル フ ェ ノ ー ル 0 .1 0 .3 n .d . rl.d . n .d . n .d . n .d . 8 n d . n .d . n .d . n .d . n .d . 10

4 -n -ヘ キ シ ル フ ェ ノ ー ル 0 .1 0 .3 n A rlA n A n .d . n d . 8 n .d . 日.d . n .d . n .d , n d . 10

4 _ヘ プ チ ル フ ェ ノ ー ル 0 .1 0 .3 n .d . rL d . n A n .d . n .d . 8 n .d . n A n .d . n .d . n .d . 10

4 -n -オ ク テ ル フ ェ ノ ー ル 0 .1 0 .3 n .d . rl.d . n d . n .d . 0 .4 3 5 n .d . n .d . n .d . n d . n .d . 4 8

4 -ト オ ク チ ル フ ェ ノ ー ル 0 .1 0 .3 n .d . tr (0 .2 ) 0 .4 0 .9 7 .4 7 7 n .d . n .d . n .d . tr (0 .1 ) 0 .5 9 3

ノ こ ル フ ェ ノ ー ル 0 .1 0 .3 0 .7 4 .4 7 .5 12 7 5 1 3 2 n .d . tr (0 .2 ) 0 .4 0 .5 1 .0 1 5 5

ビ ス フ ェ ノ ー ル A 0 .0 1 0 .0 二3 tr (0 .0 4 ) 0 .5 3 0 .9 5 1.5 9 .6 1 3 3 n .d . tr (0 .0 2 ) 0 .0 () 0 .2 0 0 .5 2 1 5 4

2 ,4 -ジ ク ロ ロ フ ェ ノ ー ル 0 .0 2 0 .0 6 n .d . 0 .0 7 0 .1 0 0 .1() 0 .90 5 2 n .d . n .d . tr (0 .0 2 tr (0 .0 5 0 .1 4 5 8

フ タ ル 酸 ジ エ チ ル 0 .2 0 .6 0 .9 :3.1 5 .8 7 .3 8 .9 5 2 n .d . n .d . n .d . n .d . tr (0 .3 ) 5 8

ブ タ ル 酸 ジ プ ロ ピ ル 0 .2 0 .6 n .d . ll.d . n .d . n .d . n d . 8 n .d . n .d . n .d . n .d . n .d . 1 0

フ タ ル 酸 ジ んn 一プ チ ル 0 .2 0 .6 n .d . 2 .6 4 .0 5 .8 14 7 7 n .d . n .d . n .d . tr (0 .2 ) 0 .7 男

フ タ ル 酸 ジ ペ ン チ ル 0 .2 0 .6 n d . n .d . n .d . n .d . n .d . 8 n A n .d , n .d . n .d . n .d . 1 0

ブ タ ル 酸 ジ ヘ キ シ ル 0 .2 0 .6 n .d . n .d . 日.d . n .d . n .d . 8 n .d . 日.d . n A n A n .d . 1 0

ブ タ ル 酸 ジ ー2 -エ チ ル へ キ シ ル 0 .2 0 .6 1.4 12 1 9 2 9 6 8 1 3 2 n .d . tr (0 .4 ) 0 .8 1.7 6 .2 15 5

ブ タ ル 酸 ジ シ ク ロ へ キ シ ル 0 .2 0 .6 n .d . n A n A tr (0 .3 ) tr (0 .3 ) S n A n .d . n A n d n .d . 1 0

ブ タ ル 酸 プ チ ル ベ ン ジ ル 0 .2 0 .6 n .d . tr (、0 .2 ) tr (0 .4 ) 0 .7 1 .9 7 7 n .d . n A n .d . n A n .d 、 9 3

ベ ン ゾ (a ) ピ レ ン 0 .0 1 0 .0 3 n .d 、 n .d . tr (0 .0 2 ) 0 .0 () 0 .14 3 2 n .d . n .d . n .d . n .d . tr (0 .0 1 ) 3 7

ア ジ ピ ン 酸 ジ ー2 -エ チ ル へ キ シ ル 0 .0 1 0 .0 3 n .d . (し0 9 0 .2 5 0 .9 3 6 .9 1 0 3 n A n .d . tr 仙 0 2 ) 0 .0 5 0 .2 0 12 3

4 _ニ ト ロ ト ル エ ン 0 .0 1 0 .0 3 n .d . tl.d . n A n .d . 日.d . 8 tl.d . n .d . n .d . n A tr (0 。0 1 ) 1 0

ベ ン ゾ フ ェ ノ ン 0 .0 .1 0 。0 3 0 。0 3 n l† 0 .3 0 0 .鵬 2 .6 10 2 n .d . 0 .0 5 0 .0 8 0 .19 1.0 1 10

ス チ レ ン の 2 お よ び 3 遺 体

り -ジ フ ェ ニ ル プ ロ パ ン (1、3 -D P P ) 0 .0 1 0 .0 3 n .d . ll.(1.. n .d n .〔1. n .d . lh n .d . n .d . n .d . n .d . m d . 18

2 ,4 -ジ フ ェ ニ ル ート プ チ ン (2 ,4 -D P B ) 0 .0 1 0 .0 3 n .d . ll.(1. rl.d . n .d . n .d . lO n A n .d . n .d . n d . n A 10

2 ,4 ふ トリ ブ ェ こ ル ル へ キ セ ン 熔 時 T P 甘) 0 .0 1 0 .0 3 n .d . tr ((.1.0 1 tr 仙 0 1 lr (0 .0 2 ) 0 .10 5 8 n .d . n .d , 11,d , tl,d , n ,d . 6 2

c is1 ,2 ハジ フ ェ ニ ル シ ク ロ ブ タ ン (c iSやn P C .B 0 .0 1 0 .0 3 n .d . Il.d . 11 .d . n .止 n .d . 1小 n A n .d . 11.d , 11,d , n ,d , 摘

trallS・け ジ フ ェニ ル シ ク ロブ タ ン (trans・D P m l 0 .()1 0 .0 3 n .(1. Il.d . n .d . 日.d . 11.d , 1 6 rl.d . n ,d , n ,(l, 日,d , rl.d , 摘

主フ ェニルヰ (ト フェニ ルエチ ルけ トラ ル く1、2 〉 0 .0 1 0 .0 3 m d . Il.d . n A 11止 0 ,0 4 4 2 tl,d , rl,d . rl.d . n A n .d . 4 6

トフ ェニル・4 ・(ト フェニ ルエチ ルけ トラ リンく3、4 〉 0 .0 1 0 .0 3 n .d . Il,d . rl.d . 日.d , 日.d , 4 2 rlA rL d . n 止 n .止 n .止 4 ()

n -プ チ ル ベ ン ゼ ン 0 ,1 0 .3 rl,d , Il,d . n ,d . 0 ,7 2 .9 2 6 n .d , n .d . rL d . rL d . n .d . 2 8

ポ リ 風 化 ビ フ ュ エ ル 類 0 ,0 1 0 ,0 3 rl,d , 11,d , n ,d . rl,d . m 止 8 n .d . n d . n .d n .d n .d 10

オ タ ダ ク U ロ ス チ レ ン 0 .0 1 0 .0 3 n .d . Il.d . n A n d . Il .d , 8 n d , n ,d , n ,d , rl,d , n .d , 10

関 連 物 質 ( ノ ここ ル フ ェ .ノ ー ル の 原 因 物 質 お よ び 入 歯 由 来 ホ ル モ ン )

ノ ニ ル フ ェ ノ … ル エ トキ シ レー ト (n ニ ト 4 0 ,2 (用 丘 1 2 8 4 3 6 2 2 7 0 1 国 n .止 0 .7 2 .1 4 .2 2 3 1 2 2

ノ こ ル フ ェ ノ 柄 ル エ トキ シ レ 恒 ト (n 迦5 0 ,2 0 ,6 灯 れ 2 ) 8 1 1 (iO 2 5 (:) 8 10 1 1 3 n .止 tr (0 .4 ) 1 .2 4 .6 2 4 1 2 2

ノ エ ル フ エ ノ キ シ 酢 酸 (N P l E C ) 0 .5 1 .5 n .d . (:).8 1 .5 3 .O 3 .4 2 :ち n 丑 tr 仙 7 ) tr (1 .1 ) 2 .り 1 1 2 5

ノエ ル フ ェノ 困 ル モ ノエ トキ シ 酢酸 (N P2 EC ) 0 .5 1,5 2 ,5 4 4 9 2 国 0 2 5 0 2 3 n ,d . 3 ,1 3 ,8 9 .7 2 9 2 5

ノ ニ ル フ ェ ノ … ル ジ エ トキ シ酢 酸 (N P 3 E C ) 0 .5 1 ,5 5 ,9 t小 2 0 2 9 10 0 2 3 n .d . 3 .1 5 .8 15 4 8 2 5

1 7 ′・・クーエ ス ト ラ ジ オ ーー ル < E L IS A :> 0 .0 (拇 2 0 .0 0 0 6 0 .0 0 9 1 (.1.0 4 2 ().0 5 2 0 ,0 ()4 0 .0 舛 12 5 軋 d , (川 1 0 0 .(.)2 1 0 .0 2 8 0 .0 6 6 1 4 ()

1 7 声 J ス ト ラ ジ オ 恒 ル く L m 略 制 約 0 .(拇 0 5 0 .0 0 15 私 (.10 :36 0 .0 0 馴 0 ,0 1 1 0 .0 13 0 .0 18 2 3 n ,d . n .d , tr l:.0.(伽 8 (用 O t7 0 .0 0 3 3 2 4

エ ス ト ロ ン く L C /M S /M S > 0 ,O 0 0 5 0 .0 0 15 0 ,0 1 5 (.1,榊 3 0 ,0 5 6 0 .0 6 (.) 0 .0 7 7 2 3 n .d . 0 .0 0 5 4 0 .(.)1 1 仕 0 2 7 0 ,0 6 3 2 4

エ チ こ ル エ ス トラ ジ オ 冊 ル く L 〔二/M S /M S :〉 0 .0 0 0 5 0 .0 0 15 日.d , †1.(1. n .(1. n .d . n ,d . 2 3 rl.d , 札 d . tl.d . 11.d . n .(1. 2 4

0

 

 

 

 

n

U

O

O

R

U

 

 

 

 

n

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2

へ辞) 強健璧料

0    1         二弓    4    5

濃度(畑がり

0  5  1U  15  20  25  二10     00  0.2  0.4  0.6  08  10

濃度(.′一釘り             濃度(/射りl

図-2 流入下水および放流水の累積度数

一57一

0

 

 

 

 

U

O

O

p

 

 

 

 

 

h

U

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2

-、cc∴率堅蟹騒

0.02  0.04 0.06  0.08  0.1

濃度(!‘g〃)

Page 4: 下水道における 内分泌撹乱化学物質に関する 調査 …...2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕 下水道における 内分泌撹乱化学物質に関する

2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

表-2に示すように,内分泌撹乱作用の疑いのあ

る25化学物質のうち,流入下水で8物質,処理水で

は1物質が中央値において定量下限値以上となって

いる。関連物質として調査を行ったノニルフェノー

ルエトキシレート,ノこルフェノキシ酢酸類,17

βエストラジオール(ELISA法),エストロン

(LC!MS/MS法)は流入下水および処理水の両方で

中央値が定量下限値以上で存在していることが確認

されたが,17ノウ∴エストラジオール(LC/MS/MS法)

では処理水は定量下限値未満となっていた。なお,

17P-エストラジオールについては,LC/MS/MS法

よりもELISA法で高い濃度が確認される傾向にあっ

た。

中央値濃度で見ると流入下水に比べ処理水では,

ほとんどの物質で90%以上減少しており,下水処理

場は概ね大きな低減効果を有していることが確認さ

れた。

3.2 水処理工程における挙動

ド水処理場の水処理の各プロセスにおける挙動を

調査し,流入ド水を100として表-3に示した。

表-3 水処理工程における挙動(申矧直)

謝礼ノ経 対 象 物 質 名 流人下水 裾腑 入水 舶用 腑 処 理 水 デ仰夕数

ノ..ニル フWL ノ、・・・・-ル 1 0 0 8 2 5 0 ト 」 5 5

ビス フェ ノー・・・・・ルA 1.0 0 8 6 4 0 ト 」 5 5

ブ タル酸 ジ芯ユサ ルへ ・キシル 10 0 10 4 4 9 (… ) 舗

ア ジビン酸 ジY ルエチ ルへ キシル 1 0 (:) 9 3 5 4 (… ) 3 6

ハ∵ンソ∵プェ ノン 10 0 9 7 8 9 2 9 4 8

ノエ ルフェ ノ柄ル  (11㍊ 1・・、・・・・、4 ) 10 0 別 ....I 5 9 3 4 7

エ トキ シ レ… ト (n 逮5) 1.0 0 8 2 4 2 l 4 7

17 ノ㌢∴L ス トラジオ困 ルく宜L ISA 法> 10 0 10 5 .10 5 3 4 4 7

・流入下水を1脚としたときの各t磯の値・処埋工程について調査を実施した中央値の漉度で貸出したもの・(~)は,当該L堆水の中央値が,定螢下限値未満で虜藩もの-処理水は,終沈流出水または放流水・流入下水の中央値が定温下限値湖上で,日用一h・YH12を適して調査を行った物釦、ニついて示す(H】2に=険体のみ調査は省略)

上表によれば,反応タンクから最終沈殿池の工程

において,大きな低減効果が認められた。

また,反応タンクの滞留時間と減少率の関係を一

部の物質について図-3に示す。

100%

80%

掛60%章\

鸞40%

20%

0%

図によると,反応タンクの運転条件と内分泌撹乱

化学物質の低減効果について,反応タンクの水理的

な滞留時間が長い方が高い減少率で安定する傾向が

みられた。また,反応タンク内の活性汚泥の滞留時

間が長くなると同様の傾向を示した。これらのこと

から,窒素・りん除去を行うための高度処理方式と

するなど,反応タンクの運転条件を変更することで

内分泌撹乱化学物質の低減がさらに図られる可能性

が示唆された。

3.3 汚泥処理工程における挙動

汚泥焼却工程における調査結果として,脱水汚泥

と焼却灰の濃度を表-4に示す。焼却灰においては

ほとんどの検体で検出下限値未満となっており,ま

た,焼却排ガスについて,フタル酸ジー2-エチルへ

キシルは定量下限値以上の濃度で確認されたが,ノ

エルフェノール,ビスフェノールAは検出下限値未

満となった。

康一4  汚泥処理工矧こおける濃度

物質名脱水酬 芭h ・l悔wdry) 焼却灰 rm g!k両所 排ガスll。′凍NmlI

範囲 中畑  割合 範囲  枠 知日割合 範囲  割合

ノニルフT、ノいル 両用卜210 6.0 21/23 n.(ト 0.57 日.d. 1/19 全てn.d. 0/2

ビス“7ニノMルA n.(上目 t川2り:l !即 全てn.d. Il.d. O‡lウ 全てn.d. 0/2

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割合は,走巌下限値以上の検体数/調査検体数…”は調査を実施していない物質

3.4 下水処理場におけるマスバランス

下水処理場に流入した内分泌撹乱化学物質のマス

バランスについては,サンプリング誤差が大きいこ

と,汚泥の分析について真備が確定できていないこ

と等,厳密にマスバランスをみられない状況ではあ

るが,次の仮定条件を設定し,マスバランスの試算

を行った。

100%

80%

掛60%さ\

鸞40%

20%

0%0   5  10 15  20    0   5  10  15  20     0   5  10 15  20

生物反応槽の滞留時間(hr)   生物反応槽の滞留時間(hr)    生物反応槽の滞留時間(hr)

図-3 反応タンクの滞留時間と減少率の関係例

-58-

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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

① 負荷量の算出に用いた水量および汚泥量は,

各処理場にヒアリング調査により得られた数値

により負荷量を算出。

② 流入および放流水質は,実測水質を用いた。

③ 初沈においては,沈殿作用のみで内分泌撹乱

化学物質の分解や形態変化等の挙動はないもの

と仮定し,初沈での減少負荷量=初沈流入負

荷一初沈流出負荷として負荷量を算出。

④ 余剰汚泥の負荷量は,実測値に初沈周りから

設定した補正係数を用いて算出した。

⑤ 分析値がn.d.の場合,検出下限値の1/2の値を

使い計算。

上記,仮定条件の下で試算したマスバランスは,

流入下水の負荷量を100とすると,放流水の負荷量

は1~30程度に減少していた。

発生汚泥(初沈汚泥,余剰汚泥)の負荷畳は,フ

タル酸ジー2-エチルへキシルおよびアジピン酸ジー2-

エチルへキシルについては60~70程度であったが,

ノエルフェノ…ル,ビスフェノールA,ベンゾフェ

ノン,ノエルフェノールエトキシレ}ト,17ノダーエ

ストラジオールについては10~40程度となりてい

た。)

放流水の負荷登と汚泥の負荷最の合帥ま,物質に

よりてその数個が異なるが,20㌦80と流入負荷より

も小さくなっており,下水処理場の中で内分泌撹乱

化学物質の分解等が生じていることが考えらる。

汚泥の焼却を行った後は,汚泥の負荷巌はほとん

どゼロとなっていた。ただし,ノエルフェノール,

エストロゲンについては,後述のように下水処理場

内で形態変化していることに留意する必要がある。

また,マスバランスの検討において反応タンクで

の曝気による揮発性については考慮しないで検討を

行っておりこの点は今後の課題であると考えられ

る。

3.5 高度処理による低減効果

物理化学的な高度処理における内分泌撹乱化学物

質の低減効果に関する調査を行った例として,17β-

エストラジオール(ELISA法)の結果のうち,オゾ

ン処理法とRO膜(逆浸透膜)法について図-4に

示す。10処理場で調査を行った結果,オゾン処理法,

活性炭吸着法,RO膜法等において,濃度が大きく

減少しており,ほとんどの検体で検出下限値未満と

なっていることが確認された。しかしながら,一部

の物質では,濃度は低減するもののわずかに処理水

中に残っている場合もあった。

0.04

( 0.03でS.ン

、・、.

b8

ヱ0.02

雌蝶0.01

0.00

0.04

′へ

軸 0.03‘、、

e心

、ヱ0.02

戦機0.01

0.00

4調査事例結果

終沈流出水  砂ろ過水  RO膜ろ過水

図-4 高度処理における調査例

(17β エストラジオール(ELISA法))

3.6 下水処理場における形態変化

下水処理場の中において,ノエルフェノー榔ル関連

物質とエスロゲンは形態変化が生じていることが報

告されている。-平成12年度には,下水処理場の中に

おいて,形態変化のメカニズムが概ねわかっていて

検討可能なノこルフェノール関連物質およびエスト

ロゲンの形態変化についての検討を加えた。

水処理工程におけるノこルフェノ伊ル関連物質の

挙動について,ノニルフェノhル換算濃度で示した

ものが図-5で,総選として大きく低減しているこ

とが示されている。処理工程で物質の存在割合が変

化しており,下水処理場内での挙動の把握のために

は,ノニルフェノール,ノニルフェノールエトキシ

レート,ノこルフェノキシ酢酸類を全体として捉え

る必要があることがわかる。また,ノニルフェノー

ルとしてよりも,ノニルフェノールエトキシレート

およびノニルフェノキシ酢酸類の濃度が高く,処理

場内あるいは公共用水城での形態変化の可能性を考

慮した検討が必要と考えられる。

同様に,エストロンおよび17ノダ-エストラジオー

ルは相互に変化する物質であることから,処理場内

でも変化している可能性がある。そこで,水処理工

程におけるエストロゲンの挙動について,17ノウエ

ストラジオールとエストロンについて,エストロゲ

ン作用の大きさで換算した17/9-エストラジオール

159-

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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

理論換算値について図-6に示した。この結果,エ

ストロゲンの強さとしては大きく減少していること

が示唆された。また,処理水に残存するエストロゲ

ンとしては,17声エストラジオールよりもエスト

ロンの割合が大きくなっており,中央値では17β-

エストラジオールは検出下限値以下となっていた。

n

U

n

U

n

U

n

U

n

U

n

U

n

U

2

 

 

U

 

 

U

 

 

b

 

 

4

 

 

2

こも三郎鱒漱庶ミ…ヽT卜桑日\

流人下水   初沈胤入水   初沈流山水    処理水

図-5 ノニルフェノール関連物鷺の挙動(中央値)

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

n

U

 

 

 

 

 

 

U

n

U

H

U

 

 

 

U

O

 

 

 

U

こ協ヱ倶軸邸絹翠で⊥ふふふ㌻ユ慈

i′危大下水   初沈流入水  初沈流出水   処理水

図-8 エストロゲンの挙動(中央値)

3フ 下水処理場への流入源に関する検討

家庭系排水のみを処理する団地汚水処理場の流入

下水において,ノこルフェノー一一ル,ビスフェノール

A,フタル酸ジー2-エチルへキシル,アジピン酸ジー

2-エチルへキシル,ノニルフェノールエトキシレー

ト,17βエストラジオーールについて調査を行った。

下水処理場の流入下水濃度との比較表を表-5に示

す。

表-7 家庭系排水の濃度範囲

iil・1、ン二(′′‘g/′)

調 査 対 象 物 質 名

家 庭系排 水 水処理 場流 人 卜水

‖当地 汚水処 理場 :2 ヶ所 ) 日 成 10- 12年 度結 果)

範閃 中央値 範園 中 央値

ノ二ルフェノール ().7\ 1.5 l l 0.7 \7 5 4.4

ビスフェノールA 0.3「、0.4 4 0.3 8 0.0 4 、り.6 0.5 3

ブタル醸ジー2エ チルへキシル 日 、12 = 1.4 \柚 12

アジピン酸ジー2-エチルへキシル (川 7 、(H Jq 0.0 8 n d.、6.9 0.09

ノ二ルフェノールエ トキシレー ト nこ1、4:・ 6.8 、9.3 8.1 6.1\2 70 2 8

ノ二ルフェノー1ルエ トキシレ ート n≧5) 】5 、4 】 2 8 T r (0.2 ) 、8 10 8 1

1り -エストラジオールくE L IS A法> 0 .0 4 2 \0.0 6 1 0.0 5 2 0.00 9 】-0.0 94 0.0 4 2

60

この結果,これらの物質は家庭系排水にも含まれ

ていることが確認された。

また,下水処理場の流入区域内の事業所等の排水

割合と流入下水濃度についての検討を行った。検討

例として,図-7にノニルフェノールおよびその原

因物質であるノニルフェノールエトキシレートにつ

いて示すが,これについては,事業所等の排水の割

合が高い場合に,濃度が高くなる傾向がみられた。

ノこルフェノール

U

 

U

 

4

 

2

 

0

(ミ禁二坦攻斗竪警アコ這

U

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

l

l

 

 

 

1

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(ミ讐こ塑喋甘堪聖者トY据

0      0      05      0      5

6 .5

3 .9

獲東彿受

山.「.」。-、一】一

事業所排水割合の区分

ノエルフェノ・」レエトキシレ恒ト(nここ卜4)

つ           り7

樫楳成虫

山.一.↓l-、ムへー一

事業所排水割合の区分

ノニルフェノールエトキシレ一一ト(n≧5)

事業所排水割合の区分

図-7 事業所等の排水割合と流入下水の濃度

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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

これまでの調査で,下水道では現時点でも,多く

の内分泌撹乱化学物質を効果的に削減していること

が明らかとなった。

反応タンクの滞留時間の長い生物学的窒素・りん

除去を目的とした高度処理方式などの下水処理の場

合には減少率が高く安定していることや,物理化学

的な高度処理によりさらに低減できていることが確

認された。

しかし,わずかに残る内分泌撹乱化学物質やノニ

ルフェノール関連物質およびエストロゲン等の環境

での影響は現時点ではわかっていない。

下水道における内分泌撹乱化学物質の検討課題の

イメージ図を,図-8に示す。

図-8 内分泌親乱化学物質に関する下水道の取組方針と課題(イメージ図)

-hl-・

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2000年度 下水道新技術研究所年報〔2/2巻〕

図-8に示すように下水道における今後の検討課

題は,以下の通りである。

・下水道における内分泌撹乱化学物質に関するモニ

タリング

・下水処理場における運転制御,高度処理の導入等

による負荷の低減に関する検討

・下水処理区域にある流入源に関する実態把握

・環境中における挙動の実態把握および内分泌撹乱

化学物質の調査方法の改善,評価方法の検討

・生物影響に関する知見の集積

・他省庁や関係する研究機関,地方公共団体等との

連携(例えば,使用の実態,化学物質(製品又は

原材料)の安全性評価)

以上,下水処理場における内分泌授乳化学物質に

関するこのような大規模な実態調査は,世界的にも

初めての試みであり,わが国の下水道における実態

が概ね把捉できたことは大きな成果である。

今後,上記検討課題を踏まえ,関係省庁および関

係研究機関や諸外国とも連携して,調査研究が積極

的に進められることが必要である。

●この研究を行ったのは

研究第一部長     江藤  隆

研究第一部総括主任研究員 栗林  栄

研究第一部研究員    岡本 達也

研究第一部研究員    後藤 雅子

●この研究に関するお問い合わせは

研究審議役兼研究第一部長 宮原  茂

研究第一部総括主任研究員 栗林  栄

研究第一部主任研究員  二階堂悦生

研究第一部研究員    杉本  束

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