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zoom RSS 土壌・地下水試料中重金属分析技術に貢献するスクリーニング手法その3.

<<   作成日時 : 2005/02/13 02:10   >>

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2.ストリッピングボルタンメトリーを利用した可搬型小型分析計を用いた重金属の迅速スクリーニング
土壌汚染の問題がクローズアップされるなか、土壌土壌の評価試験や汚染土壌浄化技術の検証に対するモニタリング手法に関しては、できるだけ、リアルタイムで低コストに実現したいという要望がある。

近年、機器分析装置のブレークスルーとして、モバイル型分析機器、いわゆる「可搬型」検出器の台頭がある。土壌中のVOC成分のスクリーニングに関しては、可搬型のガスクロマトグラフィーがデファクトスタンダードとなるような様相を呈している。

過般型の無機分析のツールとして、小型化しやすく低コストで製造しやすい等の利点からFIA分析装置や電気化学分析装置が製品化されている。
なかでも、小型電極を用いたASV(Anodic Stripping Voltammetry)法を利用した、ポーラログラフィーに関する応用例が、多数報告

1.http://www.hitachi-kyowa.co.jp/bunseki/topics/2004/026/dojyoonsite.pdf
2.http://www.hitachi-kyowa.co.jp/bunseki/topics/2003/023/onsite.pdf
3.http://www.kyokai.co.jp/syoseki/S1275-biryoukinnzokubunnseki.htm

されている。

ASV法は、電極表面上で電気的に対象イオンを濃縮できるため、Cd, Pb, Asなどの重金属類の高感度分析が可能であり、飲料水、排水、土壌、建築現場などにおける分析事例などが多くある。検出感度においては、Cd、Pbでサブppb、Asで数ppbレベルの検出感度をもつ。選択性が高く、従来の検出器でボトルネックとなっていたような、「共存元素のよる波長干渉の影響」や「共存する塩の影響」による測定妨害を受けにくい。また、測定時間が数分で行える点も利点である。このため、試料溶液の調整も簡単なろ過操作と緩衝液による希釈程度で済み、現地での簡易スクリーニングツールとして有用であろう。

ストリッピングボルタンメトリーに使用される電極には、主に水銀滴下タイプと水銀メッキタイプの2種類が販売されている。水銀滴下タイプは比較的古くから製品化されているが、水銀そのものを利用するため、持ち運びには注意が必要とされ、廃液処理の問題も大きい。近年になって登場した水銀メッキタイプの製品は、希釈された水銀溶液を繰り返し使用できるため、水銀排出量をかなり抑える事ができる。再現安定性も良くなっており、デリケートな作用電極の取り扱いにさえ注意をすれば、長期間の使用にも耐える。微小電極技術の確立にともない、小型化がされており、消費電力も抑えることができる。
ノートパソコンのUSBデバイスからの電源供給で、駆動させることが可能になってきている。現地に持ち込み、セッティング、調査、評価することが可能になる。
写真2に米国製のポータブル元素分析計の測定例を示した。


 最近になり、各種メディアの報道で土壌汚染が原因となって生ずる地下水のヒ素汚染の問題がクローズアップされている。

わが国を含めたアジア諸国において、ヒ素の地下水汚染は、深刻な問題であり、より簡単なスクリーニング技術と浄化技術の要望がある。環境水中に存在する砒素は、3価と5価のヒ素が主であり、有害性は3価の方が高い。3価の砒素は、環境水中の溶存酸素により、容易に5価に酸化されると言われている。このため、毒性の高い3価の砒素を分別検出するためには、現地でのサンプリング直後の迅速な測定が意味を持ってくる。ASV法による砒素の検出では、3価、5価混在サンプル中の3価砒素を選択的に検出することが可能である。五価砒素を測定する場合には、サンプルに還元処理を行い、3価の状態に誘導してから、測定を行う手法が採られている。


次回に続く


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