JP2015152514A - 環境汚染物質の検出材およびその製造方法、ならびに環境汚染の評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な手法で、速やかに環境汚染物質の有無を評価することができる検出材、また、その検出材の製造方法ならびにその検出材を用いた環境汚染物質の有無を評価する方法を提供する。【解決手段】環境汚染物質の有無を評価する検出材であって、基材に発色剤溶液を担持させてなり、前記基材が吸収する発色剤溶液量が前記基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下である。また、環境汚染物質の有無を評価する検出材を製造する方法であって、発色剤を含有する発色剤溶液に、基材が吸収する発色剤溶液量が前記基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下である基材を浸漬させる。および、これら検出材を用いて、環境汚染物質の有無を評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、環境汚染物質の検出材およびその製造方法に関する。また、その検出材を用いた環境汚染物質の有無を評価する方法に関する。

産業廃棄物の処理場や工場跡地などの土壌や水系は、重金属等（クロム、ヒ素、鉛、フッ素等）の環境汚染物質による汚染が懸念される土壌となっている場合がある。このような土壌は降雨などによりその汚染物質が周辺地域へ溶出拡散したりすることで、さらに汚染地域が拡大し広範囲な環境汚染が生じるおそれがあり、その浄化が求められている。

汚染土壌や水系の浄化を行うためには、各環境汚染物質の有無および汚染源の特定が必要であるが、そのためには、汚染が予測される広範囲な面積を対象とした土壌の採取とその分析が必要となる。ＪＩＳ Ｋ０１０２（非特許文献１）は、広く工場排水試験方法に関する規格であり、土壌汚染の程度を評価するに当たってもこれに準じた試験方法が行われている。このＪＩＳ規格の評価方法では、フッ素（３４．項）については、ランタン−アリザリンコンプレキソン吸光光度法、イオン電極法、イオンクロマトグラフ法、流れ分析法が開示されているが、これらは吸光光度計等を準備し、測定前の煩雑な処理を必要とするものであった。

同様に、ＪＩＳ Ｋ０１０２においては、ホウ素（Ｂ）（４７．項）の評価方法としては、メチレンブルー吸光光度法等、鉛（５４．項）の評価方法としては、フレーム原子吸光法等が開示されており、いずれも、厳密な定量を目的とするものが多く、特別な測定装置、測定前の処理を行う必要があり、高度な評価技術を必要とするものであった。大型の装置を用いることなく簡便に環境調査を行うために、例えば特許文献１には、シリカ粒子と色素分子を複合化した水中六価クロム検知材が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示された技術が適用できる対象、使用できる環境は限られたものであり、様々な環境で多様な環境汚染物質等の分析を行うには十分なものではなかった。

また、特許文献２は、フッ素イオン含有試料をイオンクロマトグラフで分離した後、ランタン・アリザリンコンプレキソン反応試薬と反応させ、その反応物を分光光度検出器で検出することを特徴とするフッ素イオン分析方法に関するものである。ここでも、フッ素イオンの分析のために、イオンクロマトグラフを行い、分光光度検出器を用いる為、複雑な処理と、特別な装置を必要とするものである。

特開２００７−３２７８８６号公報 特開平７−１９８７０４号公報

ＪＩＳ Ｋ０１０２"工場排水試験方法"（２０１３），３４項、４７項、５４項

前述のように、従来公知の評価方法は、高度な評価技術を必要とするものであったが、時間や費用がかかるものであり、より現場で速やかな評価結果を得られる評価方法のニーズがある。かかる状況下、本願発明は、簡易な手法で、速やかに評価することができる検出材を提供することを目的とする。また、そのような検出材の製造方法を提供する。さらには、そのような検出材を用いた環境汚染物質の有無を評価する方法を提供するものである。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
＜１＞ 環境汚染物質の有無を評価する検出材であって、基材に発色剤溶液を担持させてなり、前記基材が吸収する発色剤溶液量が前記基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下である検出材。
＜２＞ 前記基材が、吸水性ポリマーおよび／またはホワイトカーボンである前記＜１＞記載の検出材。
＜３＞ 前記発色剤溶液に含有される発色剤が、ｐＨ４〜９．５の範囲で発色する発色剤である前記＜１＞または＜２＞記載の検出材。
＜４＞ 前記環境汚染物質が、フッ素、ホウ素または鉛のいずれかである前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の検出材。
＜５＞ 前記発色剤溶液中の発色剤が、ランタン−アリザリンコンプレキソン、８−ヒドロキシ−１−（サリチリデンアミノ）−３，６−ナフタレンジスルホン酸または４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシノールである前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の検出材。
＜６＞ 発色剤を含有する発色剤溶液に、吸収する発色剤溶液量がその基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下である基材を、浸漬させることを特徴とする環境汚染物質の有無を評価する検出材を製造する方法。
＜７＞ 前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の検出材を用いて、環境汚染の有無を評価する方法。

本発明の検出材によれば、簡易な手法で、速やかに評価することができ、環境汚染物質の有無を確認することができる。特に、環境汚染物質を測定するにあたり、特別な試薬や光度計等の装置を必要とせず、直接土壌や水等の測定対象と接触させる等の簡易な方法で環境汚染物質の有無を確認することができる。また、本発明は、この検出材を製造する効率的な方法に関するものであり、さらには、この検出材を用いた土壌評価方法であり、この土壌評価方法は利便性に優れている。

本発明の検出材を用いて、フッ素の有無を評価した結果を表わす図である。 本発明の検出材を用いて、ホウ素の有無を評価した結果を表わす図である。 本発明の検出材を用いて、鉛の有無を評価した結果を表わす図である。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の内容に限定されない。

本発明は環境汚染物質の有無を評価する検出材であって、基材に発色剤溶液を担持させてなり、前記基材が吸収する発色剤溶液量が前記基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下であることを特徴とする検出材である。このような検出材とすることで、簡易に環境汚染物質の有無を評価することができる。

これは、本発明の検出材に発色剤溶液を担持させることによるが、このような発色剤溶液を担持させた基材は、発色剤が所定の条件で対象となる汚染物質と反応することで発色し、その発色の有無によって目的とする汚染物質の有無やその程度を把握することができるものである。しかしながら、一般的にこの発色剤溶液に用いられている発色剤自体は、単独では結晶状の粉末、溶液等のものが多く、単独での取り扱い性が低い。または、実際の試験のための発色剤の必要量は微量であるのに対して、目視等で観察するために必要な量を、試験のたびに用いるには高価すぎたり、発色が強すぎて結果を観察しにくい場合がある。そのため、検出対象となる物質とは反応せず、その表面や内部に発色剤を分散担持させることができる基材に、目視観察等に適した量の発色剤を担持させたものを用いることが適している。

本発明の検出材に用いられる基材は、基材が吸収する発色剤溶液量が前記基材の重量に対して（基材が吸収する発色剤溶液量／基材重量）１５０重量％以上１００，０００重量％以下であることを特徴とする基材である。ここで、基材が吸収する発色剤溶液量（基材が吸収する発色剤溶液量／基材重量）を、以下、単に「吸液量」と記載し、発色剤溶液を吸収する特性を「吸液性」と記載する場合がある。まず、本発明に用いられる基材は、発色剤溶液を、その基材の表面や内部に分散担持させることができるものである。また、その基材は、基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下の発色剤溶液の担持量を有するものである。すなわち、基材として用いられるものは自重の１．５倍以上１０００倍以下の発色剤溶液を吸収することができるものである。これは、基材が自重を超える溶液を担持することであるが、このような基材を用いて検出材を作成することで、発色剤溶液を担持するのみでなく、さらに環境汚染物質の有無を評価しようとする液を吸収し、基材自身の表面や内部で発色反応が起こるため、使用時に適宜、この反応を所望の場所で行うことができるものである。

この吸収する発色剤溶液量は、具体的には以下の方法で求めることができる。まず乾燥した基材の重量を測定した吸液前の基材を１００重量部とすると、この基材よりも十分量多い発色剤溶液に基材を３時間浸漬し、その基材が吸液できる最大量の吸液量を吸液させ、その後、浸漬している液から最大量吸液した基材を濾別することで取り出し、吸液後の基材重量であるＸ重量部を求める。この吸液後の基材重量Ｘ重量部から、吸液前の基材１００重量部を差し引き、吸液前の基材重量１００重量部で割った比を、重量％表記で表す。すなわち、吸液量（重量％）＝［（吸液後の基材重量Ｘ重量部−吸液前の基材重量１００重量部）／吸液前の基材重量１００重量部］×１００の式より求めることができる。また、基材の種類によって吸液する液量が非常に大きいためバラつきが生じやすい場合は、この試験を３回行った平均値を求めてその基材の吸液量とすることが好ましい。なお、本発明の基材は、このような発色剤溶液量を吸収することができる基材を用いていればよく、実際に、検出材としたときこの量の発色剤溶液量を担持している量を示すものではない。

基材が吸収する発色剤溶液量（吸液量）は、前記基材の重量に対して１５０重量％以上であり、好ましくは２００重量％以上、より好ましくは、３５０重量％以上である。吸液量がより大きい方が、発色剤溶液および試験対象中の水分を吸収しやすく安定した測定結果を得やすい。また、１００，０００重量％以下好ましくは８０，０００重量％以下、より好ましくは６５，０００重量％以下である。吸液量の上限は、基材の種類によるためほぼ制限はないが、一方でこれらの値以上である必要性は低く、また、吸液量が大きすぎる場合、発色剤溶液と試験対象液との液量のバランスが崩れ、正しい試験結果を得られない場合がある。

また、本発明における吸液量は、単に純水の吸収量ではなく、使用する発色剤溶液の量として、前記した範囲の量を吸収する基材である。単に水を吸収することができる基材であっても、実際に使用する発色剤溶液は、水と発色剤の他に、ｐＨ緩衝剤や、反応阻害物質抑制剤等、様々な反応、呈色補助剤を加えることが多く、これらはイオンや界面活性剤等、基材として使用される物質が吸収する液量に対して大きな影響を与えることが多いものであるから、水の吸収量とは異なる挙動を示す場合があるためである。

［担持量］
本発明の検出材は、前述したような吸液性を有する基材に、発色剤溶液を担持させたものである。この担持は、具体的な方法として後述するような含浸法などにより行うことができる。ここで、基材に担持させる発色剤溶液量は、その検出材が検出対象とする環境汚染物質等の濃度によって発色することを確認することができる量であればよい。このときの発色剤溶液の担持量は、この検出材を製造する際の仕込み量としての濃度比から求められる値として管理することもできる。この値は、担持された発色剤溶液中の発色剤重量／吸液前の基材重量として、一般的に単位は（ｍｇ／ｇ）で表示される。

この好ましい担持量の具体例を例示すると、フッ素検出に用いられるランタン−アリザリンコンプレキソンの場合、０．３３〜０．５ｇ／ｇ程度、ホウ素検出に用いられる８−ヒドロキシ−１−（サリチリデンアミノ）−３，６−ナフタレンジスルホン酸の場合、１０〜５０ｍｇ／ｇ程度、鉛検出に用いられるＰＡＲの場合、０．００７５〜７．５ｍｇ／ｇ程度とすることができる。各発色剤や、測定対象中の汚染物質の濃度に応じて、これらは適宜変更されるが、本発明の検出材は、基材に担持させる発色剤液量を変更することでこれらを簡易に調製することができる点でも優れている。

この担持量が少ない場合、発色が弱く目視等での確認が困難となる場合がある。一方、過度に高濃度の発色剤を担持させることは、基材を用いる利点を失うものとなるばかりではなく、想定している仕込みの担持量と実際の担持量とが乖離する原因となり、評価を適切に行えなくなったり、発色が強すぎその発色の程度を確認しにくくなったり、他の反応による呈色による弊害が生じる場合がある。また、当該検出材の吸液量の限度に近い発色剤溶液を担持させると、土壌や水から吸液することができなくなり、十分に反応させることができない場合もある。

［基材］
本発明に用いられる基材は、前述したような吸液性を有するものであれば、無機系、有機系問わず用いることができる。このような発色剤吸液量を有する好ましい基材としては、例えば、吸水性ポリマーやホワイトカーボン等があげられる。この吸液性ポリマーおよび／またはホワイトカーボンを基材とすることで、観察性、取り扱い性、生産性に優れた本発明の検出剤を得ることができる。

本発明の基材の一例である吸水性ポリマーとは、吸水性を有する高分子である。このような吸水性ポリマーしては、セルロース-アクリロニトリルグラフト共重合体やカルボキシメチルセルロース架橋体等のセルロース系のものや、ポリビニルアルコール架橋体やポリビニルアルコール吸水ゲル凍結・解凍エラストマーのようなポリビニルアルコール系のもの、アクリル酸とナトリウム・ビニルアルコール共重合体やポリアクリル酸ナトリウム架橋体等のアクリル酸系のもの、Ｎ−置換アクリルアミド架橋体等のアクリルアミド系のもの、ポリアルキレンオキサイド系のものが挙げられる。より具体的には、変性ポリアルキレンオキサイド／ノニオン型熱可塑性吸水樹脂、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物等が好ましく用いられる。なお、これらの吸水性ポリマーの分子量等は適宜、本発明の目的を達成することができる範囲で任意に設定することができる。これらの吸水性ポリマーは、吸水力が高いものが多く、本発明の発色剤溶液の多くが水系の溶液のため、これらの発色剤溶液を充分量担持した上で、さらに、環境汚染物質の有無を評価するに当たっては、当該評価の対象となる土壌や水中の水分を吸収し、簡易にかつ速やかに使用することができる検出材として機能する。

基材としては、本発明の吸液性を満足するような無機系のホワイトカーボン等を用いてもよい。ホワイトカーボンは、微粉シリカともよばれ、微粉の無水ケイ酸、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムの４種を指す。これらの主な製法としては、四塩化ケイ素の熱分解による乾式法や、ケイ酸ナトリウムの酸、二酸化炭素、アンモニウム塩などの複分解による沈殿生成物を得る湿式法、アルコールのような有機液体とシリカゲルをオートクレーブ中で加熱するいわゆるエアロゲル法などにより製造される。

本発明に用いられる基材が有する吸液性は、土壌や水中等に接触させたときその液が速やかに接触吸収されるため好ましい。また、基材としては、発色剤が発色したときにその色を確認しやすいような色のものを用いることが好ましく、発色剤が白以外の有色の着色を行う試薬の場合、例えば、前述のホワイトカーボンのような白色のものや、各種吸水性ポリマーも無着色の白や透明、半透明のものを用いることが好ましい。

［発色剤］
本発明の検出材は、発色剤を基材に担持させたものである。この発色剤とは、汚染物質等の検出対象となる物質と接触することで、着色や変色する物質のことである。
例えば、フッ素（元素記号：Ｆ）を検出する場合、発色剤としてランタン-アリザリンコンプレキソンを用いることができる。また、ホウ素（元素記号：Ｂ）を検出する場合、アゾメチンＨ（８−ヒドロキシ−１―（サリチリデンアミノ）−３，６−ナフタレンジスルホン酸・２ナトリウム塩）を用いることができる。また、鉛（元素記号：Ｐｂ）を検出する場合、ＰＡＲ（４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシノール）を用いることができる。この他にも、フッ素の発色剤として、カルセインブルー、４,５−ヒドロキシ−３−（４−スルホ−１−ナフチルアゾ）−２,７−ナフタレンジスルホン酸（二ナトリウム）（ＳＰＡＤＮＳ）または８−ヒドロキシ−７−ヨード−５−キノリンスルホン酸を用いることができ、ホウ素の発色剤として、キナリザリン、クルクミンまたはメチレンブルーを用いることができ、鉛の発色剤として、カルボキシアルセナゾ、カルミン酸、キシレノールオレンジ（ＸＯ）、８−キノリノール（オキシン）、ｏ−（サリチリデンアミノ）チオフェノール（ＳＡＴＰ）、ジチゾン（ジフェニルチオカルバゾン）、ジフェニルカルバジド、ジフェニルカルバゾン、ジンコン（二ナトリウム塩）、スルホアルサゼン（ナトリウム塩）、チオオキシン、チオテノイルトリフルオロアセトン（ＳＴＴＡ）、５，１０，１５，２０，−テトラキス（ｐ−スルホフェニル）ポルフィン（ＴＰＰＳ４）、ピロガロールレッド（ＰＲ）またはブロモピロガロールレッド（ＢＰＲ）を用いることができ、フッ素およびホウ素の発色剤として、スチルバゾ（二アンモニウム塩）を用いることができ、フッ素、ホウ素および鉛の発色剤として、ピロカテコールバイオレット（ＰＶ）を用いることができる。

発色剤溶液に含まれる発色剤溶液について、さらに詳述すると、例えばフッ素化合物に反応するランタン−アリザリンコンプレキソンの場合は以下のような反応性と特徴を有する。すなわち、フッ素化合物のフッ化物イオン存在下に、ランタン（ＩＩＩ）とアリザリンコンプレキソン（１，２−ジヒドロキシアントラキノン−３−イルメチルアミン−Ｎ，Ｎ−二酢酸二水和物）との錯体（ランタン−アリザリンコンプレキソン）を加え、これがフッ化物イオンと反応して生じる青い色の複合錯体を形成するため、この青色の着色を確認することで、フッ素化合物の有無を確認することができる。ランタン−アリザリンコンプレキソンを用いた反応については、前述の非特許文献１においてさらに詳述されており、本発明の検出材は、そこで開示されているような各種試薬を調製し加えることで、ｐＨを調整する化合物や、反応阻害物による呈色抑制を防止する化合物等の反応助剤を、適宜、担持させておくことが好ましい。

この発色剤溶液に添加される発色剤以外の物質としてさらに詳述すると、以下のようなものが挙げられる。まず、フッ素を検出するための発色剤溶液に添加されるものとしては、アンモニア水、酢酸アンモニウム、酢酸ナトリウム三水和物、酢酸、アセトン、酢酸ナトリウム、硝酸カリウムが挙げられる。なお、このランタン−アリザリンコンプレキソン化合物を用いて各種反応助剤等を混合したフッ素検定試薬としてアルフッソン（登録商標、同仁化学研究所社製）を用いることができる。また、鉛を検出するためのＰＡＲ（４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシノール）を用いる場合、シアン化物等を添加することができる。また、ホウ素を検出するためのアゾメチンＨ（８−ヒドロキシ−１―（サリチリデンアミノ）−３，６−ナフタレンジスルホン酸）を用いる場合、アスコルビン酸、酢酸アンモニウム、硫酸、リン酸、クエン酸一水和物、ＥＤＴＡ・２Ｎａなどを用いることができる。なお、ここで、フッ素、ホウ素、鉛を検出するための試薬について詳述したが、これらは基本的に弱酸性〜中性域〜弱アルカリ性（ｐＨ４〜９．５）で反応するため、これらのｐＨとなるようなｐＨ緩衝剤を併せて担持させておくことが非常に有効である。

本発明は、検出材の製造方法としても達成することができる。すなわち、発色剤を含有する発色剤溶液に、基材が吸収する発色剤溶液量が前記基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下である基材を浸漬させることを特徴とする環境汚染物質の有無を評価する検出材を製造する方法に関するものである。この方法は、優れた作業性で本発明の検出材を製造することができるものである。この浸漬にあたっては、基材の３〜１０倍程度の発色剤溶液に浸漬させることが好ましく、吸液されない溶液は濾別して得られるものを検出材として用いることができる。

［環境汚染物質］
本発明の検出材は、環境汚染物質の有無の評価検出に用いられる。環境汚染物質は、主に無機化合物系のものと有機化合物系のものとがあるが、本発明においては、本発明の基材に担持される発色剤溶液が反応することができるものであればいずれも評価対象とすることができる。特に、弱酸性〜弱アルカリ性の水系の発色剤溶液を用いるものを対象とすることが好ましく、例えば、フッ素、鉛、ホウ素を評価対象の環境汚染物質とすることができる。

［評価方法］
本発明は、前述した本発明の検出材を用いて、環境汚染の有無を評価する方法とすることができる。すなわち、土壌中や水中の汚染物質の有無、またはさらにその濃度を評価する評価方法としても達成することができる。

例えば、土壌を評価する方法の場合は、発色剤溶液を担持させた高い吸液性を有する基材による本発明の検出材を用いることで、必要に応じて適宜土壌を水で湿潤させる等した状態に、検出材を直接接触させることで土壌中に、検出材の発色剤が反応して発色する対象となる汚染物質が存在するか否かを評価することができる。また、評価対象が水中の環境汚染物質の場合、その試験対象とする水に、本発明の検出材を直接接触させ、呈色反応の有無から環境汚染物質の有無を評価することができる。

この評価方法は、前述のように検出材を土壌に直接接触させることで行って用いてもよい。また、直接接触させず、ろ紙等の吸水性物質を介在させて行うこともでき、ろ紙等を用いる場合、測定後の検出材の回収が容易であり、また、ろ紙を介することで土壌中の水分が検出材に直接吸い上げられ、着色の有無を観察しやすくすることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。

［評価項目］
［吸液量］
（１）まず、乾燥した吸液前の基材の重量を測定した（吸液前基材重量：Ｘ₀（ｇ））。
（２）次に、前記基材全量を容器に移し、当該容器に、基材よりも十分量多い発色剤溶液を加えた。この容器に加える発色剤溶液の量は、測定する基材の想定吸液量に応じて変更した。具体的には、吸水性ポリマーの場合は基材重量の１０００倍程度、ホワイトカーボンの場合は１０倍程度、シリカゲルの場合は３倍程度とした。この基材よりも十分量多い発色剤溶液に接触（浸漬）させた状態で、３時間静置した。
（３）その後、浸漬している液から最大量吸液した基材を、濾紙を用いて濾別することで取り出して、この吸液後の基材重量を求めた（吸液後基材重量：Ｘ₁（ｇ））。
（４）前述の吸着前基材重量Ｘ₀と、吸液後基材重量Ｘ₁とから、吸液量を計算した。ここで、吸液量（重量％）＝（Ｘ₁−Ｘ₀）／Ｘ₀×１００である。

［試薬］
［発色剤溶液］
・フッ素検出用発色剤溶液（発色剤溶液（Ｆ−ａ））
ランタン−アリザリンコンプレキソンを用いたフッ素検出用試薬であるアルフッソン（同仁化学製）５ｇを、純水９５ｍＬに溶解させることで、フッ素検出用発色剤溶液（Ｆ−ａ）を作成した。

・鉛検出用発色剤溶液（発色剤溶液（Ｐｂ−ａ））
“ＰＡＲ（４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシノール）”(和光純薬製)２０ｍｇを純水に溶解させて１Ｌとすることで、鉛検出用発色剤溶液（Ｐｂ−ａ）を作成した。

・ホウ素検出用発色剤溶液（発色剤溶液（Ｂ−ａ））
（１）溶液（Ｂ−ａ１）：“アゾメチンＨ（８−ヒドロキシ−１−（サリチリデンアミノ）−３，６−ナフタレンジスルホン酸・２ナトリウム塩）”（和光純薬製）１．０ｇとＬ−アスコルビン酸（昭和製薬株式会社製）３ｇとを秤量し、純水で１００ｍＬにメスアップした。
（２）溶液（Ｂ―ａ２）：酢酸アンモニウム５０ｇ、クエン酸一水和物０．２ｇ、ＥＤＴＡ・２Ｎａ０．２ｇ、純水５０ｍＬに硫酸３ｍＬ、リン酸１ｍＬを添加し、加熱しながら溶解させた。
（３）前記溶液（Ｂ−ａ１）と前記溶液（Ｂ−ａ２）を等体積比（２５ｍＬ：２５ｍＬ）で混合することで、０．５ｇ−アゾメチンＨ／１００ｍＬ溶液を作成し、これを発色剤溶液（Ｂ−ａ）とした。

・ホウ素検出用発色剤溶液（発色剤溶液（Ｂ−ａ´））
前述の溶液（Ｂ−ａ１）５０ｍＬに対して、純水５０ｍＬを混合することで、発色剤溶液（Ｂ−ａ´）を作成した。これは、前記（Ｂ−ａ）から、主としてｐＨ緩衝液として機能する溶液（Ｂ−ａ２）成分を除いたものである。

［基材］
・ホワイトカーボン（１）
基材として、ホワイトカーボンである“ゼオシール １１００Ｖ”（多木化学社製）を用いた。
・ホワイトカーボン（２）
基材として、ホワイトカーボンである“マイコンＦ”（富田製薬社製）を用いた。
・吸水性ポリマー（１）
変性ポリアルキレンオキサイド／ノニオン型熱可塑性吸水性樹脂である“アクアコーク ＴＷＢ−Ｐ”（住友精化社製）を吸水性ポリマー（１）として用いた。
・吸水性ポリマー（２）
アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物である“アクアキープ ＳＡ６０”（住友精化社製）を吸水性ポリマー（２）として用いた。
・吸水性ポリマー（３）
アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物である“アクアキープ １０ＳＨ”（住友精化社製）を吸水性ポリマー（３）として用いた。
・Ａ型シリカ
製品名「シリカゲル」、粒径２〜４ｍｍメーカー（有限会社泰斗製）

「吸液量の評価結果」
各基材が吸液する量を評価した結果を表１に示す。なお、表１には参考までに各基材が吸収する純水量を併せて示す。

［検出材の調製］
各基材に、基材重量の１０倍の発色剤溶液を接触・吸収させることで、検出材の作成を行った。作成した検出材の一覧を表２〜４に示す。なお、基材の吸液量を超え、吸収されなかった余剰の発色剤溶液はろ別して分離させた。

［試験液による呈色反応（１） フッ素試験液による呈色反応（フッ素）］
フッ素発色剤溶液を吸収させた検出材（Ｆ−１）〜（Ｆ−４）について、フッ素試験液（２．５ｐｐｍ）を用いて、呈色反応を評価した。ここでは、検出材２ｇに対して、試験液１０ｍＬを接触させ、２４時間後に呈色反応の有無を確認した。評価結果を表２に併せて示す。
ここで、フッ素試験液（フッ化物イオン試験液）は、以下の工程で調製した。フッ化物イオン標準液（Ｆ^-：１０００ｍｇ／Ｌ）を、純水で希釈し、Ｆ^-濃度が５ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）のフッ化物イオン液（５ｐｐｍ）を作成した。このフッ化物イオン液（５ｐｐｍ）と、アセトンとを、容積比１：１で混合し、フッ素試験液（２．５ｐｐｍ）を作成した。

表２に示すように、本発明の検出材にかかる検出材（Ｆ−１）〜（Ｆ−３）は、フッ素試験液と接触したとき、検出材の色の変化からフッ素の存在を確認することができた。一方、検出材（Ｆ−４）は、色の変化を確認しにくいものだった。また、フッ素試験液（２．５ｐｐｍ）と、水・アセトン混合液（フッ素０ｐｐｍ）とを接触させた際の、各検出材の様子を、図１に写真で示す。

［試験液による呈色反応（２） ホウ素試験液による呈色反応（ホウ素）］
ホウ素発色剤溶液を吸収させた検出材（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）について、ホウ素試験液（１０ｐｐｍ）を用いて、呈色反応を評価した。ここでは、検出材２ｇに対して、試験液２ｍＬを接触させ、２時間３０分後に呈色反応の有無を確認した。評価結果を表３に併せて示す。
ここで、ホウ素試験液は、以下の工程で調製した。ホウ素標準液（Ｂ：１０００ｍｇ／Ｌ）を、純水で希釈し、ホウ素濃度が１０ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）のホウ素試験液（１０ｐｐｍ）を作成した。

表３に示すように、本発明の検出材にかかる検出材（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）は、ホウ素試験液と接触したとき、検出材の色の変化からホウ素の存在を確認することができた。一方、検出材（Ｂ−４）は、色の変化を確認しにくいものだった。また、この呈色の様子を、図２に写真で示す。図２は、ホウ素試験液（１０ｐｐｍ）を接触させたもの、純水（ホウ素０ｐｐｍ）を接触させたものの、各検出材の様子を示すものである。

［試験液による呈色反応 （３）鉛試験液による呈色反応］
鉛発色剤溶液を吸収させた検出材（Ｐｂ−１）、（Ｐｂ−２）について、鉛試験液（１０ｐｐｍ）を用いて、呈色反応を評価した。ここでは、検出材５ｇに対して、試験液５ｍＬを接触させ、５分後に呈色反応の有無を確認した。評価結果を表４に併せて示す。
ここで、鉛試験液は、以下の工程で調製した。鉛標準液（Ｐｂ：１０００ｍｇ／Ｌ）を、純水で希釈し、Ｐｂ濃度が１０ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）の鉛試験液（１０ｐｐｍ）を作成した。

表４に示すように、本発明の検出材にかかる検出材（Ｐｂ−１）は、鉛試験液と接触したとき、検出材の色の変化から鉛の存在を確認することができた。一方、検出材（Ｐｂ−２）は、色の変化を確認しにくいものだった。この呈色のようすを、図３に写真で示す。図３は、鉛試験液（１０ｐｐｍ）を接触させたもの、純水（鉛０ｐｐｍ）を接触させたものの、各検出材の様子を示すものである。

本発明の検出材によれば、試験対象である土壌や液中の、フッ素やホウ素、鉛等の環境汚染物質の有無を、簡易に評価することができる。また、本発明はこのような検出材を製造する方法を提供するものである。さらに、そのような検出材を用いて、環境汚染物質の有無を評価することができ、産業上有用である。

Claims (7)

1. 環境汚染物質の有無を評価する検出材であって、基材に発色剤溶液を担持させてなり、前記基材が吸収する発色剤溶液量が前記基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下であることを特徴とする検出材。
2. 前記基材が、吸水性ポリマーおよび／またはホワイトカーボンである請求項１記載の検出材。
3. 前記発色剤溶液に含有される発色剤が、ｐＨ４〜９．５の範囲で発色する発色剤である請求項１または２記載の検出材。
4. 前記環境汚染物質が、フッ素、ホウ素または鉛のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検出材。
5. 前記発色剤溶液中の発色剤が、ランタン−アリザリンコンプレキソン、８−ヒドロキシ−１−（サリチリデンアミノ）−３，６−ナフタレンジスルホン酸または４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシノールである請求項１〜３のいずれかに記載の検出材。
6. 発色剤を含有する発色剤溶液に、吸収する発色剤溶液量がその基材の重量に対して１５０重量％以上１００，０００重量％以下である基材を浸漬させることを特徴とする環境汚染物質の有無を評価する検出材を製造する方法。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の検出材を用いて、環境汚染の有無を評価する方法。