JP2001221779A

JP2001221779A - 環境ホルモン毒性評価装置及び評価方法

Info

Publication number: JP2001221779A
Application number: JP2000030430A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kurita; 耕一栗田; Keiji Yoshimura; 敬二吉村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】排ガス，排水，灰，土壌中等の例えばダイオ
キシン類等環境ホルモンの毒性を簡易・迅速に評価する
ことができる環境ホルモン毒性評価装置及び評価方法を
提供することを課題とする。【解決手段】分離した試料を真空チャンバー１２内で
噴射するノズル１３と、該噴射試料１４に電子線１５を
照射する電子線発生手段１６と、該電子線１５の照射に
より発生した荷電粒子１７を検出し、イオン化ポテンシ
ャルを測定するファラデーカップ１８ａ及びイオン電流
計１８ｂからなる荷電粒子検出器１８と、上記噴射試料
１４を透過した透過電子線１９の電子親和力を測定する
透過電子電流計２０と、上記計測データを処理する制御
装置２１とからなり、該制御装置２１において、イオン
化ポテンシャルと、電子親和力から絶対ハードネス［η
＝（イオン化ポテンシャル（Ｉ_P）−電子親和力
（Ｅ_a））／２］を決定２２し、分子の毒性を評価２３
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス，排水，
灰，土壌中等の例えばダイオキシン類等環境ホルモンの
毒性を簡易・迅速に評価することができる環境ホルモン
毒性評価装置及び評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば都市ゴミ焼却炉，産業廃棄物焼却
炉，汚泥焼却炉等の各種焼却炉から排出される排ガス中
には、焼却対象物の種類や焼却条件によって、窒素酸化
物の他、ダイオキシン類やＰＣＢ類に代表される有害な
塩素化芳香族化合物、高縮合度芳香族炭化水素等の有害
物質が含有されることがあり、環境ホルモン（或いはホ
ルモン作用攪乱物質（内分泌攪乱物質））として人体や
動植物に被害をもたらし、自然環境を破壊するものとし
て、深刻な社会問題化している。ここで、上記ダイオキ
シン類とは、ポリ塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン類
（ＰＣＤＤｓ）、ポリ塩化ジベンゾフラン類（ＰＣＤＦ
ｓ）及びコプラナＰＣＢの総称であり、塩素系化合物と
ある種の有機塩素化合物の燃焼時に微量発生するといわ
れ、化学的に無色の結晶である。塩素の数によって一塩
化物から八塩化物まであり、異性体にはＰＣＤＤｓで７
５種類、ＰＣＤＦｓで１３５種類におよび、これらのう
ち、特に四塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン（Ｔ₄ＣＤ
Ｄ）は、最も強い毒性を有するものとして知られてい
る。

【０００３】上記ダイオキシン類は上記排ガスのみなら
ず、工場排水，焼却灰，埋め立て土壌中に含まれている
場合があり、これらのダイオキシン類の含有濃度を分析
する方法として、公定分析法である「廃棄物処理におけ
るダイオキシン類標準測定分析マニュアル」（財団法人
廃棄物研究財団、平成９年３月発行）が制定されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
定分析法である「廃棄物処理におけるダイオキシン類標
準測定分析マニュアル」では、図５に示すように、分析
試料０１を先ず酸処理（塩酸処理）０２した後、ソック
スレー抽出器による溶媒抽出（特に灰試料）０３を行
い、共存物質分離工程として硫酸処理０４及びカラクク
ロマトグラフィー処理０５によるクリーンアップを行っ
た後、高分解能ガスクロマトグラフィー質量分析装置
（以下、「高分解能ＧＣ／ＭＳ装置」という）０６によ
る異性体分析を行って定量分析が実施されているので、
分析値が判明するまで、約１ヵ月から1.５カ月必要であ
り、さらにコストがかかるという問題がある。

【０００５】一方、ダイオキシン類等の環境ホルモンの
分析の要請は近年増大しており、分析の迅速性が要求さ
れている。また、分析対象にダイオキシン類等の環境ホ
ルモンが存在しているか否かの評価を判断する際、高分
解能ＧＣ／ＭＳ装置を用いて環境ホルモンの毒性等価濃
度(Toxicity Equivalency Quantity,TEQ)までのデータ
を求める必要がないような場合に、簡易で且つ分析結果
が迅速に判明する評価方法の確立が望まれている。

【０００６】また、現在環境ホルモンと認定された物質
以外においても、環境ホルモンの可能性が高い物質も注
目されており、今後益々環境ホルモンの分析は煩雑さを
増すことが予想されており、このような状況のなかにお
いて、疑いのあるような物質を全て高精度な分析をしよ
うとすると膨大な時間がかかるという問題があるので、
そのような高精度な分析を行う前のスクリーニングを簡
易に評価する方法が望まれている。

【０００７】さらに、環境ホルモン等に汚染された地域
の土壌等を処理した場合に、完全に処理されているかの
評価は再度高精度な分析による場合には、迅速性に欠け
るので、汚染処理後の土壌等を一度の計測により短時間
で環境ホルモンの毒性濃度の有無を直接計測する技術が
望まれている。

【０００８】以上の問題に鑑み、本発明は、排ガス，排
水，灰，土壌中等の例えばダイオキシン類等のような環
境ホルモンの毒性の評価を簡易・迅速に測定することが
できる環境ホルモン毒性評価装置及び評価方法を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
［請求項１］の発明は、分離した試料を噴射するノズル
と、該噴射試料に電子線を照射する電子線発生手段と、
該電子線の照射により発生した荷電粒子を検出し、イオ
ン化ポテンシャルを測定する荷電粒子検出器と、上記噴
射試料を透過した透過電子線の電子親和力を測定する透
過電子電流計とからなり、イオン化ポテンシャルと、電
子親和力から絶対ハードネス［η＝（イオン化ポテンシ
ャル（Ｉ_P）−電子親和力（Ｅ_a））／２］を決定し、
分子の毒性を評価することを特徴とする。

【００１０】［請求項２］の発明は、請求項１におい
て、上記荷電粒子検出器で検出する荷電粒子を含む電子
線に磁場をかけてなることを特徴とする。

【００１１】［請求項３］の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記荷電粒子検出器がファラデーカップである
ことを特徴とする。

【００１２】［請求項４］の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記試料を分離する手段がガスクロマトグラフ
ィであることを特徴とする。

【００１３】［請求項５］の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記分離した試料は予め酸処理を施してなるこ
とを特徴とする。

【００１４】［請求項６］の発明は、噴射試料に電子線
を照射し、該電子線の照射により発生した荷電粒子を検
出してイオン化ポテンシャルを測定し、上記噴射試料を
透過した透過電子線の電子親和力を測定し、その後イオ
ン化ポテンシャルと、電子親和力から絶対ハードネスを
決定し、分子の毒性を評価することを特徴とする。

【００１５】［請求項７］の発明は、請求項６におい
て、上記荷電粒子検出器で検出する荷電粒子を含む電子
線に磁場をかけてなることを特徴とする。

【００１６】［請求項８］の環境ホルモン無害化処理・
評価システムの発明は、環境ホルモン汚染物質中の環境
ホルモンを分解処理した後、当該処理後の汚染処理物質
を請求項１乃至５の環境ホルモン評価装置で評価するこ
とを特徴とする。

【００１７】［請求項９］の環境ホルモン無害化処理・
評価システムの発明は、環境ホルモン汚染物質を有機溶
媒処理し、環境ホルモンを有機溶媒で抽出した後、当該
有機溶媒に電子線を照射することにより、当該環境ホル
モンを分解する無害化処理し、その無害化処理した後の
有機溶媒を請求項１乃至５の環境ホルモン評価装置で評
価することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を以下に
説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定される
ものではない。

【００１９】［第１の実施の形態］図１に環境ホルモン
毒性評価装置の概略図を示す。図１に示すように、本実
施の形態にかかる環境ホルモン毒性評価装置は、ガスク
ロマトグラフィ１１により分離した評価対象試料を真空
チャンバー１２内で噴射するノズル１３と、該噴射試料
１４に電子線１５を照射する電子線発生手段１６と、該
電子線１５の照射により発生した荷電粒子１７を検出
し、イオン化ポテンシャルを測定するファラデーカップ
１８ａ及びイオン電流計１８ｂからなる荷電粒子検出器
１８と、上記噴射試料１４を透過した透過電子線１９に
よって電子親和力を測定する透過電子電流計２０と、上
記計測データを処理する制御装置２１とからなり、該制
御装置２１において、イオン化ポテンシャルと、電子親
和力から絶対ハードネス［η＝（イオン化ポテンシャル
（Ｉ_P）−電子親和力（Ｅ_a））／２］を決定２２し、
分子の毒性を評価２３するものである。

【００２０】ここで、評価対象の試料は、例えば分析対
象が灰等の場合には、ガスクロマトグラフィ１１に送る
前段階において塩酸等の酸処理を施して、当該灰の周囲
に付着している消石灰等のアルカリ成分を中和し、その
後抽出溶媒で抽出した後の溶媒を用いるようにしてい
る。なお、この前処理工程は公定法と同様である。ま
た、上記抽出溶媒に対して環境ホルモンの無害化処理を
施したような場合には、当該無害化処理が確実になされ
ているかどうかを無害化処理溶媒を上記評価装置を用い
て評価することで確認することができる。

【００２１】すなわち、本発明では、図２に示すよう
に、物質の毒性が環境ホルモンの絶対ハードネスという
物理量が相関関係にあることを利用して、分子の種類を
同定することなく環境ホルモンの毒性を直接評価するよ
うにしたものである。図２においては、一例としてポリ
塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン類（ＰＣＤＤｓ）の絶
対ハードネス［ｅＶ］とＡＨＨ誘導能［−］との関係を
示すものであり、ＡＨＨ（aryl hydrocarbon hydroxyla
se) 誘導能が高い場合には、毒性が高いものであり
（２，３，７，８−四塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン
（Ｔ₄ＣＤＤ）），ＡＨＨ誘導能が低い場合には、毒性
が低い（或いは毒性がない）もの２，８−二塩化ジベン
ゾ−ｐ−ダイオキシン（Ｔ₂ＣＤＤ））であることを示
している（「環境ホルモンの電子構造と毒性評価」、Ｅ
ＣＯＩＮＤＵＳＴＲＹＶｏｌ．３Ｎｏ．７，１９
９８２５〜３５頁参照）。当該文献の第２９頁には、
絶対ハードネスが小さい環境ホルモンほど毒性や生物活
性が強いということが示されている。

【００２２】また、上記文献には、一例としてジベンゾ
−ｐ−ダイオキシンの塩素化位の化学的性質の違い（2,
3,7,8-塩素化位はソフトであり、1,4,6,9-塩素化位はハ
ードであること、及びＰＣＢの塩素化位の化学的性質の
違い（ｍ−，ｐ−塩素化位（白矢印）はソフトであり、
ｏ−塩素塩素化位はハードであることが示されており、
そのことを下記に示します（「環境ホルモンの電子構造
と毒性評価」、ＥＣＯＩＮＤＵＳＴＲＹＶｏｌ．３
Ｎｏ．７，１９９８３２頁、図６及び図７参照）。

【化１】

【００２３】この結果、本発明の装置によれば、従来で
は不可能であった環境ホルモンの分析を短時間で評価す
ることができるものとなる。すなわち、従来法では、図
５（Ｂ）に示すような方法により、個々の環境ホルモン
分子について濃度計測を実施して毒性を評価していたた
め、分析工程が煩雑で分析する環境ホルモンの数が増加
すると膨大な分析時間を必要としていたが、本発明によ
れば、図５（Ａ）に示すように、評価対象試料３１を酸
処理３２し、環境ホルモン抽出溶媒で溶媒抽出３３した
後、上述したような環境ホルモン評価装置によりイオン
化ポテンシャルと、電子親和力を計測３４し、これらの
計測結果から演算により絶対ハードネス［η＝（イオン
化ポテンシャル−電子親和力）／２］という指標を決定
することで、分子の毒性評価３５するので、一回の計測
で多数の環境ホルモンの毒性濃度を直接計測することが
できる。

【００２４】また、環境ホルモン汚染物質については、
該環境ホルモンを溶媒抽出した後に、環境ホルモン無害
化処理した抽出溶媒中に、残渣として環境ホルモンがな
いことを確認することにより、無害化処理が確実に終了
されているか否かを確認することもできる。無論、環境
ホルモンを抽出した物質が完全に環境ホルモンが抽出さ
れているか否かの確認も行うことができ、両方の側面か
ら環境ホルモンの評価が可能となる。

【００２５】また、従来においては環境ホルモンの毒性
が高い物質として塩素等のハロゲンを有するハロゲン系
物質についての数多くの分析がなされているが、例えば
ビスフェノールＡ等のように全く塩素を有しない物質も
環境ホルモンであるとの疑いが持たれているが、従来の
ハロゲン系官能基に着目した分析手法では毒性の評価が
困難である。これに対し、本発明では特定の官能基に限
定されることなく、全ての物質についても毒性が簡易に
評価できるものとなる。

【００２６】この装置はコンパクトに構成できるので、
当該装置が移動手段に載置することで可能であり、実際
に計測する場所において直接的に計測が可能となる。

【００２７】よって、環境ホルモン等に汚染された地域
の土壌等の毒性物質を分解処理した場合に、完全に処理
されているかの評価を一度の計測により短時間で環境ホ
ルモンの毒性濃度の有無を直接計測することができる。

【００２８】さらに、現在環境ホルモンと認定された物
質以外においても、今後環境ホルモンの可能性が高い物
質のスクリーニングに用いることができ、簡易迅速な手
段により、早期に環境ホルモンの毒性の評価を行うこと
ができる。

【００２９】［第２の実施の形態］図３に環境ホルモン
毒性評価装置の概略図を示す。図３に示すように、本実
施の形態にかかる環境ホルモン毒性評価装置は、ガスク
ロマトグラフィ１１により分離した試料を真空チャンバ
ー１２内で噴射するノズル１３と、該噴射試料１４に電
子線１５を照射する電子線発生手段１６と、該電子線１
５の照射により発生した荷電粒子１７を検出し、イオン
化ポテンシャルを測定するファラデーカップ１８ａ及び
イオン電流計１８ｂからなる荷電粒子検出器１８と、上
記噴射試料１４を透過した透過電子線１９によって電子
親和力を測定する透過電子電流計２０と、上記噴射試料
１４に磁場をかける相対向する磁石４１，４１と、上記
計測データを処理する制御装置２１とからなり、該制御
装置２１において、イオン化ポテンシャルと、電子親和
力から絶対ハードネス［（イオン化ポテンシャル−電子
親和力）／２］を決定２２し、分子の毒性を評価２３す
るものである。

【００３０】この際、磁石４１，４１が設けられている
ので、拡散電子線が磁束によって曲がり、軽い電子（ｅ
^-）がファラデーカップ１８ａ内に到達しないので、重
たいイオンのみが該ファラデーカップ１８ａ内に到達
し、イオンの検出感度が上昇する。

【００３１】［第３の実施の形態］次に、本発明の毒性
評価装置とダイオキシン類等の汚染物質を分解する分解
装置とを併用してなる環境ホルモン無害化処理・評価シ
ステムについて説明する。この環境ホルモン無害化処理
・評価システムは、先ず環境ホルモン汚染物質中の環境
ホルモンを分解処理した後、当該処理後の汚染処理物質
を第１の実施の形態又は第２の実施の形態の環境ホルモ
ン評価装置で評価するものである。

【００３２】本実施の形態では、分析対象として環境ホ
ルモン（ダイオキシン類）に汚染された土壌を用い、該
土壌から溶媒抽出処理法を適用した汚染土壌無害化処理
方法及びその評価方法の実施の形態を図４を用いて次に
説明する。図４は、汚染土壌無害化処理方法を使用した
汚染土壌無害化処理装置の概略構成図である。

【００３３】図４に示すように、本実施の形態では、土
壌１００ａをトルエン等の有機溶媒である抽出剤２０５
を加えて加熱・加圧し、前記有害物質を抽出して抽出液
Ａを生成する抽出手段２００と、この抽出手段２００か
ら供給される抽出液Ａを加熱して抽出剤２０５を回収す
ることにより抽出液Ａを濃縮し、アルカリ性アルコール
溶媒２０７を加えて溶解させた処理液Ｂを生成する濃縮
槽２０６と、前記処理液Ｂを移送する移送手段７２と、
前記移送手段７２の処理液Ｂに向って電子線７６を照射
する電子線照射手段７５とを備え、処理液Ｂ中の有害物
質を脱ハロゲン化反応により分解処理するものであり、
次の第１〜６のステップから構成されており、この分解
処理した土壌１００ｂの毒性評価に図１に示す毒性評価
装置を用いている。

【００３４】第１ステップでは、抽出容器２００内に土
壌１００ａと抽出剤２０５とを入れ密閉した後、加熱・
加圧し所定時間保持し、有害物質を抽出した抽出液Ａを
生成する。第２ステップでは、抽出液Ａを加熱し、前記
抽出剤２０５を回収することにより有害物質を濃縮す
る。第３ステップでは、濃縮された抽出液Ａにイソプロ
ピルアルコール（ＩＰＡ）および水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）等を混合したアルカリ性アルコール溶媒２０７に溶
かして処理液Ｂを生成する。第４ステップでは、処理液
Ｂを回転テーブル７２の凹溝７１内で薄膜状の処理液７
１ａに形成した後、電子線７６を照射して有害物質をほ
ぼ全部分解する。第５ステップでは、電子線７６を照射
された分解処理後の処理液７１ｂを貯槽部７８へ集め、
加熱することによって処理液中のアルコール溶媒２０７
ａを回収する。第６ステップでは、貯槽部７８に残った
無害化された土壌１００ｂを取り出し、廃棄処理する。
第７ステップでは、無害化された土壌１００ｂ又は溶媒
２０７の一部をを取り出し、評価装置において無害化さ
れていることを評価する。

【００３５】以下、更に装置構成の詳細を説明する。図
１に示すように、不活性ガス雰囲気の抽出容器２０１の
外周には、断熱材２０２が設けられている。断熱材２０
２の内部には、加熱手段２０３が設けられている。この
抽出容器２０１内に土壌１００ｂおよび抽出剤７３を投
入し、加熱手段２０３によって加熱し、図示しない加圧
手段によって加圧することにより、土壌１００ａ中の有
害物質を抽出することができる。

【００３６】なお、抽出容器２０１は、上蓋２０１ａお
よびシール用ガスケットがボルトを介して締結され、処
理物の投入、排出時に開閉できるようになっている。ま
た、抽出剤液面より上の空間には、窒素ガス等の不活性
ガスで酸素を排除しておくことができるようになってい
る。加熱手段２０３は、例えば、５０〜２００℃程度に
加熱するヒータであり、好ましくは１５０〜２００℃
（１０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ未満、好適には２〜８ｋｇ／ｃｍ
²Ｇ）程度としている。前記抽出条件としては、ダイオ
キシン類等の再合成が起こらないようなマイルドな条件
とする。

【００３７】前記抽出容器２０１の内部には、下方から
取り出される抽出液Ａと抽出処理された土壌１００ａと
を分離するフィルタ２０１ｂが配設されており、抽出液
Ａが抜き出された後に土壌１００ａが残り、この土壌１
００ａは、別途、重金属回収又は固定処理後、廃棄処理
される。固液分離された抽出液Ａは、一部残渣を含むも
のである。

【００３８】ここで、前記抽出剤２０５としては、加圧
抽出により有害物質を抽出処理するものであれば特に限
定されるものではないが、特にトルエンが好適である。
また、他の溶剤としては、例えば、ベンゼン、ｏ−ジク
ロロベンゼン、クロロベンゼン、アセトン、アトニトリ
ル、ＤＭＳＯ、ＬＳＯ（直鎖アルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウム）等を例示することができる。

【００３９】前記溶解槽２０６では、前記溶解槽２００
から供給された抽出液Ａを加熱コイル８２により加熱
し、前記抽出剤２０５を管路８３から抽出剤回収装置８
４へ回収することによって抽出液Ａを濃縮している。前
記アルカリ性アルコール溶媒２０７は、イソプロピルア
ルコール等の溶媒２０７ａと水酸化カリウム（ＫＯＨ）
等のアルカリ２０７ｂとを混合したものであり、濃縮さ
れた前記抽出液Ａに当該溶媒２０７を溶かして処理液Ｂ
（一部残渣を含む）を生成している。

【００４０】ここで、前記アルカリ性アルコール溶媒２
０７のアルカリの濃度は、特に限定されるものではない
が、例えば、ＫＯＨを用いた場合、0.１重量％〜飽和量
の範囲にすると好ましく、より好適には１〜１０重量％
とするのがよい。これは、0.１重量％未満であると、ア
ルカリの添加効果がなく、飽和以上となると、更なる添
加効果がなく、共に好ましくないからである。また、水
酸化カリウム（ＫＯＨ）の代わりに水酸化ナトリウム
（ＮａＯＨ）等のアルカリを用いるようにしてもよい。

【００４１】また、前記アルカリ性アルコール溶媒２０
７のアルコールの代わりに、濃縮された前記処理液Ａを
溶解できて回収可能な有機溶媒を用いるようにしてもよ
い。ここで、本発明において前記溶媒２０７ａとして
は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ：ＣＨ₃ＣＨ（Ｏ
Ｈ）ＣＨ₃）、エタノール等のアルコール系を用いるこ
とができ、特にイソプロピルアルコールは、メタノール
とは異なり、水素供与体（ドナー）が多く、電子線照射
後の脱塩素置換反応がよりスムーズに進行するので好ま
しい。

【００４２】前記抽出剤回収装置８４は、低真空ポンプ
（又はコンプレッサ）８５と空冷ファン８６と空冷タン
ク８７と等から構成されている。

【００４３】処理液（一部の残渣を含む）Ｂは、駆動モ
ータＭによって回転される円盤状の回転テーブル７２
（例えば、直径が５００〜１０００φmm程度に小型化さ
れている。）の上面に形成された凹溝（その深さは数mm
程度に形成されている）７３内へ供給手段７０から供給
され、当該回転テーブル７２の回転によって薄膜状の処
理液７１ａとなり、電子線照射装置７５から電子線７６
が照射されることにより有害物質が分解された後、スク
レーパ７４により分解処理済の処理液（一部の残渣を含
む）７１ｂとして貯蔵部７８に貯蔵される。貯蔵部７８
においては、分解処理済の処理液７１ｂからイソプロピ
ルアルコール等の溶媒２０７を溶媒回収装置８８へ管路
８９を介して回収され、該溶媒回収装置８８は低真空ポ
ンプ（又はコンプレッサ）９０と空冷ファン９１と空冷
タンク９２から構成されている。

【００４４】なお、図４中、９３は、水冷エンジン９４
の冷却水放熱用のラジエータ、９５は、エンジン９４に
よって駆動される自家発電機、９６は、加熱コイル８２
からラジエータ９３への戻り配管、９７は、エンジン９
４の冷却水（温水）を加熱コイル８２へ送る供給配管、
９８は、自家発電機９５から発生した電力を制御部７７
へ送る電力ケーブルである。

【００４５】加熱コイル８２は、溶解・抽出槽２００、
濃縮・溶解槽２０６、貯蔵部７８に各々設けられ、エン
ジン９４の冷却水（温水）が供給配管９７から各々並列
に送られて、熱交換に供した上記冷却水を戻り配管９６
からラジエータ９３へ循環させるように接続されてい
る。なお、前記溶解・抽出槽２００及び濃縮・溶解槽２
０６に回転羽根等の攪拌手段を適宜配設することによ
り、溶解効率又は濃縮効率の向上を図ることができる。
また、空冷ファン８６および空冷タンク８７を、他の冷
却手段として、冷却コイルおよび水冷タンクに置き換え
てもよく、この場合、冷却水及び冷却水クーラは、本装
置の一部として外部から水の供給を受けないものとす
る。

【００４６】前記のように構成された分解処理装置によ
れば、第１ステップとして抽出剤２０５を用い高温高圧
下の条件の抽出槽２００内で土壌１００ａから有害物質
が抽出され、抽出液Ａが得られる。第２ステップとし
て、有害物質の抽出された土壌１００ａと抽出液Ａとに
固液分離する。なお、土壌１００ａの表面に付着した抽
出液Ａを取り除くために、新しい抽出剤２０５を投入し
て洗うこともできるが、水を注入し、付着した抽出液Ａ
を水の表面に浮かせて抽出液Ａのみを回収することがで
きる。第３ステップとして、濃縮・溶解槽２０６へ送ら
れた抽出液Ａを加熱コイル８２によって加熱し、前記抽
出剤２０５を管路８３から回収装置８４の低真空ポンプ
（又はコンプレッサ）８５によって空冷タンク８７へ回
収することにより、有害物質を含有する抽出剤２０５
（一部残渣を含む）が濃縮される。この抽出剤２０５は
再利用に供される。第４ステップとして、濃縮された抽
出液Ａが溶媒２０７によって溶解され、処理液Ｂ（一部
残渣を含む）が生成される。この処理液Ｂが、例えば約
１リットル／分の一定量で供給管７０から回転テーブル
７２の凹溝７３へ供給されると、例えば３０ｒｐｍの回
転速度で回転テーブル７２が回転しており、次第に薄膜
状の処理液７１ａとなり、略３／４回転した位置まで来
ると上方から電子線７６が照射される。この電子線７６
は、制御部７７からの制御信号が電子線照射装置７５へ
送られて、電子線エネルギー、吸収線量などが調整され
る。第５ステップとして、電子線７６が薄膜状の処理液
７１ａ（一部の残渣を含む）へ向けて照射されることに
よって、処理液７１ａ中の有害物質がほぼ全部分解され
る。この分解処理された処理液（一部の残渣を含む）７
１ｂは、回転しながらスクレーパ７４によって凹溝７３
から取り出され貯蔵部７８へ貯められる。貯蔵部７８へ
貯められた処理液７１ｂは、加熱コイル８２によって加
熱されることにより、溶媒２０７の内のイソプロピルア
ルコール等の溶媒２０７ａが管路８９から溶媒回収装置
８８の低真空ポンプ（又はコンプレッサ）９０によって
空冷タンク９２へ回収される。この溶媒２０７ａは再利
用に供される。第６ステップとして、貯蔵部７８に残っ
た無害化された土壌１００ｂを取り出し、廃棄処理す
る。第７ステップでは、無害化された土壌１００ｂ又は
溶媒２０７の一部を採取し、図１又は図３に示す毒性評
価装置１０を用い、無害化された土壌１００ｂ中にダイ
オキシン類等の有害な環境ホルモンがないこと又は溶媒
２０７中に環境ホルモンが存在していないことを確認す
る。その後、有害物質がない分解処理土壌を再度埋め
る。

【００４７】なお、前記電源として自家発電機９５から
の電力が各機器及び制御部７７へ送られ、エンジン９４
の冷却水（温水）が供給配管９７から各加熱コイル８２
へ送られ熱源として利用された後、戻り配管９６からラ
ジエータ９３へ帰り循環利用されている。

【００４８】上述した構成による無害化処理によれば、
より少量の線量の電子線で、ハロゲン化合物を９９％以
上低減させることが可能となり、この分解処理が完全に
なされていることを毒性評価装置により確認することが
できる。

【００４９】また、上述したような汚染土壌無害化処理
装置は、小型化によって搬送可能となっており、トラッ
ク又は移動台車に搭載し、自家発電機９５を備え、電
力、水など本装置以外からのユーティリティを必要とし
ないので、先に説明した汚染土壌前処理装置と共に対象
領域の現場にまで搬送して、汚染された土壌１００ａの
無害化処理を現場で行えば、無害化処理された土壌１０
０ｂも毒性評価装置１０により完全に無害化されている
ことが確認されるので、当初の場所に埋め戻すことがで
き、無害化処理にかかる手間やエネルギや費用などをさ
らに大幅に抑制することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、［請求項１］の発明
によれば、分離した試料を噴射するノズルと、該噴射試
料に電子線を照射する電子線発生手段と、該電子線の照
射により発生した荷電粒子を検出し、イオン化ポテンシ
ャルを測定する荷電粒子検出器と、上記噴射試料を透過
した透過電子線の電子親和力を測定する透過電子電流計
とからなり、イオン化ポテンシャルと、電子親和力から
絶対ハードネス［η＝（イオン化ポテンシャル（Ｉ_P）
−電子親和力（Ｅ_a））／２］を決定し、分子の毒性を
評価するので、簡易且つ迅速に環境ホルモンの毒性を評
価することができる。

【００５１】［請求項２］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記荷電粒子検出器で検出する荷電粒子を含む
電子線に磁場をかけてなるので、拡散電子線が磁束によ
って曲がり、軽い電子（ｅ^-）が荷電粒子検出器内に到
達せずに重たいイオンのみが検出器内に到達し、これに
よりイオンの検出感度が上昇する。

【００５２】［請求項３］の発明によれば、請求項１又
は２において、上記荷電粒子検出器がファラデーカップ
であるので、荷電粒子の検出が確実となる。

【００５３】［請求項４］の発明によれば、請求項１又
は２において、上記試料を分離する手段がガスクロマト
グラフィであるので、試料の分離が確実となる。

【００５４】［請求項５］の発明によれば、請求項１又
は２において、上記分離した試料は予め酸処理を施して
なるので、アルカリに汚染された分析対象を中和して評
価制度を向上させることができる。

【００５５】［請求項６］の発明によれば、噴射試料に
電子線を照射し、該電子線の照射により発生した荷電粒
子を検出してイオン化ポテンシャルを測定し、上記噴射
試料を透過した透過電子線の電子親和力を測定し、その
後イオン化ポテンシャルと、電子親和力から絶対ハード
ネスを決定し、分子の毒性を評価するので、簡易且つ迅
速に環境ホルモンの毒性を評価することができる。

【００５６】［請求項７］の発明によれば、請求項６に
おいて、上記荷電粒子検出器で検出する荷電粒子を含む
電子線に磁場をかけてなるので、拡散電子線が磁束によ
って曲がり、軽い電子（ｅ^-）が荷電粒子検出器内に到
達せずに重たいイオンのみが検出器内に到達し、これに
よりイオンの検出感度が上昇する。

【００５７】［請求項８］の環境ホルモン無害化処理・
評価システムの発明によれば、環境ホルモン汚染物質中
の環境ホルモンを分解処理した後、当該処理後の汚染処
理物質を請求項１乃至５の環境ホルモン評価装置で評価
するので、無害化処理後の評価を確実になすことができ
る。

【００５８】［請求項９］の環境ホルモン無害化処理・
評価システムの発明によれば、環境ホルモン汚染物質を
有機溶媒処理し、環境ホルモンを有機溶媒で抽出した
後、当該有機溶媒に電子線を照射することにより、当該
環境ホルモンを分解する無害化処理し、その無害化処理
した後の有機溶媒を請求項１乃至５の環境ホルモン評価
装置で評価するので、有機溶媒抽出で環境ホルモンを抽
出して無害化処理することができると共に、当該無害化
処理の評価を確実になすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態にかかる環境ホ
ルモン毒性評価装置の概略構成図である。

【図２】本発明による抽出回数とダイオキシン類の回収
率がとの関係を示す図である。

【図３】本発明による第２の実施の形態にかかる環境ホ
ルモン毒性評価装置の概略構成図である。

【図４】本発明による第３の実施の形態にかかる汚染物
質の分解装置の概略構成図である。

【図５】本発明の分析法と、公定分析法とのフローチャ
ートである。

【符号の説明】１１ガスクロマトグラフィ１２真空チャンバー１３ノズル１４噴射試料１５電子線１６電子線発生手段１７荷電粒子１８ａファラデーカップ１８ｂイオン電流計１８荷電粒子検出器１９透過電子線２０透過電子電流計２１制御装置４１磁石３１評価対象試料３２溶媒抽出３３酸処理３４イオン化ポテンシャルと電子親和力の計測３５毒性評価

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分離した試料を噴射するノズルと、該噴射試料に電子線を照射する電子線発生手段と、該電子線の照射により発生した荷電粒子を検出し、イオ
ン化ポテンシャルを測定する荷電粒子検出器と、上記噴射試料を透過した透過電子線の電子親和力を測定
する透過電子電流計とからなり、上記イオン化ポテンシャルと上記電子親和力とから絶対
ハードネス［η＝（イオン化ポテンシャル（Ｉ_P）−電
子親和力（Ｅ_a））／２］を決定し、分子の毒性を評価
することを特徴とする環境ホルモン毒性評価装置。
【請求項２】請求項１において、上記荷電粒子検出器で検出する荷電粒子を含む電子線に
磁場をかけてなることを特徴とする環境ホルモン毒性評
価装置。
【請求項３】請求項１又は２において、上記荷電粒子検出器がファラデーカップであることを特
徴とする環境ホルモン毒性評価装置。
【請求項４】請求項１又は２において、上記試料を分離する手段がガスクロマトグラフィである
ことを特徴とする環境ホルモン毒性評価装置。
【請求項５】請求項１又は２において、上記分離した試料は予め酸処理を施してなることを特徴
とする環境ホルモン毒性評価装置。
【請求項６】噴射試料に電子線を照射し、該電子線の
照射により発生した荷電粒子を検出してイオン化ポテン
シャルを測定し、上記噴射試料を透過した透過電子線の
電子親和力を測定し、その後イオン化ポテンシャルと、
電子親和力から絶対ハードネスを決定し、分子の毒性を
評価することを特徴とする環境ホルモン毒性評価方法。
【請求項７】請求項６において、上記荷電粒子検出器で検出する荷電粒子を含む電子線に
磁場をかけてなることを特徴とする環境ホルモン毒性評
価方法。
【請求項８】環境ホルモン汚染物質中の環境ホルモン
を分解処理した後、当該処理後の汚染処理物質を請求項
１乃至５の環境ホルモン評価装置で評価することを特徴
とする環境ホルモン無害化処理・評価システム。
【請求項９】環境ホルモン汚染物質を有機溶媒処理
し、環境ホルモンを有機溶媒で抽出した後、当該有機溶
媒に電子線を照射することにより、当該環境ホルモンを
分解する無害化処理し、その無害化処理した後の有機溶
媒を請求項１乃至５の環境ホルモン評価装置で評価する
ことを特徴とする環境ホルモン無害化処理・評価システ
ム。