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オゾンラボ

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143

オゾン処理による除草剤の分解実験

◆ 実験課題

オゾン処理による除草剤の分解が可能かどうかを確認するとともに、果樹や土壌に残留する除草剤濃度について高速液クロマトグラフ(HPLC)による分析の可能性を確認する。

◆ 実験方法

沖縄で市販されている除草剤(グリホサート系41%溶剤)を用いて、沖縄健康バイオテクノ研究センターのHPLCにより、下記検体について分析評価を実施する。

検体A( 4種類 )
 ・除草剤の濃度評価のための検量線を作成するために、市販の除草剤を下記濃度に希釈して分析
   20,000μg/mL、200μg/mL、4μg/mL、0.4μg/mL

検体B( 3種類 )
 ・除草剤をオゾンガス30g/m3によりバブリング処理し、除草剤主成分の除去レベルを分析
   20,000mg/mLに同量O3で処理、200μg/mLに20倍O3で処理、4μg/mLに500倍O3で処理

検体C( 2種類 )
 ・大量の除草剤を噴霧した畑の土壌を採取し、除草剤の残留レベルを分析
   畑の2か所の土壌を各20g採取し、それに精製水を加えて各50gとする

検体D( 2種類 )
 ・シークヮーサーラボの土壌を採取し、除草剤の残留レベルを分析
   O3噴霧シークヮーサー果樹の土壌とO3噴霧なしの柿果樹の土壌を各20g採取し、それに精製水を加えて各50gとする

検体E( 1種類 )
 ・大量の除草剤を噴霧した畑の枯葉を採取し、除草剤の付着レベルを分析
   枯葉2gを採取し、それに精製水を加えて各50gとする

検体の前処理(誘導体化)
 ・東京都健康安全研究センター公開2006年報”食品中に混入されたグリホサートおよびグルホシネートの迅速分析”を参照し、上記の各検体を処理する

   使用する試薬:0.05mol/L Na2B4O7溶液
   0.1% 9フルオレニルメチルクロロホルマート液
   酢酸エチル

検体の分析
 ・各検体を下記条件によりHPLCで出力したグラフを用いて除草剤の残留レベルを評価する

   カラム :逆相C18φ5μm × 150mm/GLサイエンス社InertSustain AQ-C18
   移動相 : 0.02mol/L KH2PO4(pH2.5)・メタノール(2:3)
   流速 : 1.0mL/min
   カラム温度 : 40℃
   注入量 : 20μL
   検出波長 : Ex.270nm、Em.300nm

高速液クロおよび検体の前処理

◆ 分析結果

分析結果の一例を以下に記す。このグラフからGSおよびAMPAが著しく減少していることがわかる。

検体A( 除草剤 200μg/mL サンプル )

検体B( 検体A 除草剤 200μg/mL をオゾン処理したサンプル )

※ GN: グリホシネート、AMPA:アミノメチルホスホン酸(GSの代謝物)、GS:グリホサート

◆ 結論

検体A(4種類)の分析より下記の検量線(両軸対数により直線的な特性曲線)を得た。

検体 B~E の分析より下記の状況を測定した。

検体 分析結果のグラフを解析
B オゾンガスのバブリングにより除草剤の90%以上を除去できることを確認
C 除草剤を噴霧した畑の土壌中に0.5μg/mL除草剤と同等のAMPA残留を検出
D シークヮーサーラボの土壌には除草剤は確認できない(HPLC検出限界未満)
E 除草剤噴霧による枯葉から10μg/mL以上の除草剤付着を確認

◆ 考察

今回の実験において、除草剤の溶剤にオゾンガスをバブリングすることにより90%以上の除草剤を除去できることを確認したが、バブリングにより溶液中の除草剤が揮発した可能性も否定できない。
次回は下記条件による除草剤除去実験を実施することにより。畑の除草剤除去の現実性を評価する。
・空気のバブリングによる除草剤除去を確認することでオゾンによる効果を評価する。
・バブリングではなく、オゾン水添加による除草剤除去のレベルを評価する。