環境中に含まれるPFOS・PFOAの分析方法は?国内外の分析法を紹介

投稿日:2024年8月8日
大気中や水、土壌に含まれているPFOS(ペルフルオロオクタンスルホン酸)及びPFOA(ペルフルオロオクタン酸)は、分析対象の試料に応じて分析法が異なります。この記事では、環境中に含まれるPFOS及びPFOAの分析方法について、米国の分析法を中心に解説します。
INDEX
PFOS・PFOAとは?
PFOS(ペルフルオロオクタンスルホン酸)とPFOA(ペルフルオロオクタン酸)は、PFAS(有機フッ素化合物)の一種です。PFASと呼ばれる化学物質は1万種類以上の物質があり、その中でも撥水剤や金属メッキ処理剤などに使用されてきたものがPFOSやPFOAです。PFASについてより詳しく知りたい方は、こちらの記事をご参照ください。
【関連記事】PFAS(有機フッ素化合物)とは?特徴から問題点、規制の最新動向まで
PFOS・PFOAの特徴
PFOS・PFOAは、難分解性、高蓄積性、長距離移動性等の特性を持つ化学物質です。一度環境中に放出されたPFOS・PFOAは分解されることなく残存し続け、世界中に広く残留しています。
また、人体の健康に影響を与える可能性については、世界保健機関(WHO)の外部組織である国際がん研究機関(IARC)が、PFOAをグループ1(ヒトに対して発がん性がある)、PFOSをグループ2B(ヒトに対して発がん性がある可能性がある)に分類しています。
PFOS・PFOAの規制内容
日本国内では、化審法(化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律)において、PFOSとPFOAが第一種特定化学物質に指定されており、輸入、製造、使用が禁止されています。
また、水道水と環境水に関しては、PFOSとPFOAの合算値で50 ng/Lとする暫定目標値が決められており、定期的に調査が実施されています。
PFAS測定方法の歴史
EPA(米国環境保護庁)におけるPFASの測定方法では、飲料水測定のモニタリングを目的として2009年に「EPA Method 537」が公開されました。その後、2017年まで改訂はなく、2018年と2020年に「EPA Method 537.1(ver1.0)」と「EPA Method 537.1(ver2.0)」が公開されました。
EPA(米国環境保護庁)で承認された環境中のPFOS・PFOAの分析法
EPA(米国環境保護庁)は日本の環境省にあたる機関で、市民の健康保護や自然環境の保護を目的とする米国の行政機関です。ここでは、PFOSとPFOAの測定方法のうち、EPAで承認されている4つの方法をご紹介します。
いずれも高速液体クロマトグラフタンデム質量分析計 (LCMS/MS)を使用した同位体希釈分析法(同位体比の異なる当該分析種の一定量を加えて分析種を化学分離した後,その同位体比を測定する方法。 )であり、PFOS・PFOAを含む数十種類のPFASを高い精度で測定できます。
EPA Method 1633
「EPA Method 1633」は、環境中のPFOSやPFOAなどの有害な化学物質を検出するための分析法です。この検査方法では、水や土壌、生物の組織など様々な試料の中から、40種類のPFASを検出できます。
化審法の規制対象であり、日本の公定法で測定されているPFOS、PFOA、PFHxS(ペルフルオロヘキサンスルホン酸)の3種類に加えて、泡消火薬剤等に含まれる6:2 FTS、PFHxAなど、国内で注目度が高まっているPFASも測定できます。
国防総省との共同研究により、多くの実験室での検証を経て信頼性を確保されており、今後は公式に法制化される予定です。さらに、EPAは個別の許可においても、EPA Method 1633の使用を推奨しています。
EPA Method 533
「EPA Method 533」は、飲料水中に含まれる25種類のPFASを測定する分析法です。
短鎖PFAS(炭素鎖長が6以下)の測定にも優れており、高い精度と信頼性があります。
EPA Method 533では、EPA Method 537やEPA Method 537.1では分析が困難なC4及びC5のカルボン酸やスルホン酸の数種についても測定が可能となっています。
EPA Method 8327
「EPA Method 8327」は、飲用水(表流水、地下水、廃水など)中に含まれる24種類のPFASを測定する分析法です。
河川や湖沼、海といった公共用水域の環境水に焦点を当てた分析方法であり、より広範なPFAS測定が可能となっています。
EPA Method 537.1
「EPA Method 537.1」は、飲料水中に含まれる18種類のPFASを測定するために使用される分析法です。
米国の公定法として飲料水のPFAS分析に採用された方法であり、
2020年に改訂された方法で、初版(2018年公開)の方法よりも信頼性の高い測定が可能となっています。
ユーロフィン日本環境株式会社では、EPA Method 537.1に国内で分析の需要が高まる4種類のPFASを新たに追加し、環境中のPFAS測定にも対応できるように開発した独自メソッド「EPA Method 537.1 modified」も取り扱っています。
環境省が提示するPFOS・PFOAの分析方法
日本国内では、環境水と土壌に含まれるPFASの分析法として国が推奨している方法があります。推奨される分析法については、環境省をはじめとする各省庁からの通知によって定められています。ここからは、国内で推奨されているPFAS分析法について解説します。
公定法(環境水)
環境水に含まれるPFASを測定する公定法は「環水大水発第2005281号/環水大土発第2005282号」であり、LC/MS-SIM法が採用されています。
具体的な分析方法としては、水試料を固相カートリッジに通水し、PFOS及びPFOAを同時に濃縮。固相からの溶出液をLC/MS-SIM法で同時に定量します。この方法は、環境水中のPFOS及びPFOAの同時分析方法として十分な実用性が確認されています。
暫定測定法(土壌)
暫定測定法「土壌中のPFOS、PFOA及びPFHxSに係る暫定測定方法」は、土壌に含まれるPFOS・PFOAを検出するための方法です。
含有の場合、土壌を風乾し、サンプリングを行った後サロゲートを加え、アンモニアメタノールで抽出。得られた抽出液を精製・濃縮して分析します。
PFOS及びPFOAは正しい分析方法で測定する
PFOS・PFOAは、様々な分析法で検出することが可能です。ただし、分析対象となる試料に応じて、検出できるPFASの種類や数、分析法が異なるため注意が必要です。
また、試料によっては国から公式の分析法が定められていない分野もあります。海外から取り入れた最新の分析法で精度の高い検査を行える分野もあるため、分析の手順や方法について疑問・不安がある方は、PFASの専門研究機関や分析会社に問い合わせてみましょう。
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記事の監修者
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ユーロフィン日本環境株式会社 ラボラトリー事業部 POPsグループ PFAS・PCBチーム 緒方 駿 |
<経歴> 2017年 日本分析化学専門学校 生命バイオ分析学科 卒業 |
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【参考資料】
- 土壌中の PFOS、PFOA 及び PFHxS に係る暫定測定方法(溶出量試験)|環境省
- 環境水・底質・生物中のペルフルオロオクタンスルホン のペルフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)ぺルフルオロオクタン酸(PFOA)の分析|岩手県環境保健研究センター
- Method 537.1: Determination of Selected Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances in Drinking Water by Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS)|EPA
- SW-846 Test Method 8327: Per-and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) by Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS)|EPA
- Method 533: Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Drinking Water by Isotope Dilution Anion Exchange Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry|EPA
- Method 1633 for 40 PFAS Compounds|CWA Analytical Methods for Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances (PFAS)|EPA
- ペルフルオロアルキル化合物の国際標準分析規格と今後の展望(谷保 佐知 ・山下 信義 )
- PFOS、PFOA に関するQ&A集2024 年8月時点|環境省