その2~ 公共用水域調査

埼玉県公害センター研究報告〔28〕58∼53（1993）
糞便汚染指標としてのコプロスタノールに関する研究
その2．公共用水域調査
高橋基之
要旨
コプロスクノールを指標とする糞便汚染調査を，埼玉県内の公共用水域21地点について行った0
調査した河川のコプロスクノール濃度を環境基準の各類型別にみると，AA類型の荒川・中津
川合流点前では不検出，A類型地点では，越辺川い今川橋で下水処理排水の影響を確認できた他
は，0．1〃g／ゼ以下の微量汚染であったo B類型地点は，汚濁河川である霞川の影響を強く受け
ている入間川・富士見橋を除き，1描／ゼ以下の汚染であった0汚濁の進んだE類型地点では′
不老川t入曽橋の19．5〃g／路最高に1■5〃g／ゼ以上と，糞便汚染が進んでいることを確認でき
た。
コプロスクノール濃度と他の水質項目間の相関を求めたところ，大腸菌群数有機汚潮旨標の
BOD，CODなどと良い相関を示した。
今回の結果から，コプロスクノールは，公共用水域の糞便汚染を化学的に証明する有効な指標
物質であることがわかった。
究2）以来，内湾の海水や底質3），河畔）などで広く行
1 はじめに
われ，糞便汚染の履歴や汚染度を衰すものとして，そ
河川水の糞便汚染ほ，病原性細菌や寄生虫，ウイル
の指標性を十分に証明してきた。
スにより人に健康被害を及ぼすおそれがあることか
埼玉県内の公共用水域における糞便汚染甚大腸菌群
ら，その監視が大変重要な意味を持つ。これまでその
数でみると，ここ数年環境基準達成率は3摘前後と他
評価は糞便性大腸菌をはじめとする細菌試験がほと
の項目に比べ非常に低く，方法や基準値を再検討する
んどで，公共用水域の環境基準についても大腸菌群数
必要がある。そこで県内の公共用水域21地点におい
が公定法となっている。しかし，糞便汚染指標として
て，コプロスクノール濃度から糞便汚染を評価し，あ
これらの微生物を使うことには大きな疑問が生じてい
わせて他の水質項目との相関を求めることとした。
る。まず河川環境中での様々な因子により細菌はその
致を増減するため，糞便汚染の定量的な判断が困難な
こと，さらに下水放流の際の塩素消毒により細菌が死
2 ■調査方法
滅し，検出できなくなることが挙げられる。特に排泄
調査は埼玉県内公共水域21地点について，1992年9
物からの腸管系ウイルスは，塩素処理などでは完全に
月から10月にかけて行った0調査地点を環境基準の類
不癌化しないため，依然として水系感染の危険をはら
型指定別に見ると，AA・l地点，A・6地点 B・
むことが指摘されている−）。
そこで新たな糞便汚染の化学的指標物質としてコプ
と，人為的汚染のない河川上流から，汚濁の進んだ都
ロスクノール（5β一Cbolestan−3β−01）を使用
市河川まで広く対象とした。
6地点，C・1地点，E・6地点無指定・1地点
する試みが，1967年Mur七aughとBunchによる研
− 50 −
調査項目は以下の通りである。また，分析に使用し
た試薬，器具，コプロスクノールおよびコレステロー
ルの測定方法などは，‘‘その1．コプロスクノールの
扁品忘芯詣￣【∴￣■∴五芸「で閻￣て三岳加配P（づ ■
Coprostanol
水溶解度”に準じた。
：JIS K OlO2 12．1
DO
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BOD
／／ 21
COD
／／ 17
SS
：環境庁告示第59号付表6
EC
：JIS K OlO2 13
Cl￣
：衛生試験法
T−N
：環境庁告示第59号付表7
T−P
：環境庁告示第59号付表8
MBAS
：JIS K OlO2 30．1
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pH
皿 0 0 0 囲0
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：JIS E OlO1 7
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コプロスタノール：GC／MS法
大腸菌群数：最確数定量法
3 結果および考案
環境試料におけるコプロスクノールの分析で問題と
なるのは，構造の類似したコレステロール（Cbolest
−5−en−3β【0托さらにコプロスクノールのエ
ビマーであるコレスクノール（5α・【Cholest且n→
3β−01）との分離である。コレステロールはコプロ
図1 ステロール賛のマススペクトル
スクノールの前駆物質であるが，食物や動物脂肪にも
含まれるため，これが直接糞便汚染を示唆するもので
はない。コレスクノールほ，コレステロールの5番炭
素に水素がα一配位したコプロスクノールの立体異性
体であり，コレステロール中に約2タす含まれてい
る5〕。これらのマススペクトルを図1に示す。また，
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標準試料と河川水のGC／MSによるタロマトゲラム
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を図2に示す。コプロスクノールとコレステロールは
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分子構造が類似しているため，その分離，定量にはこ
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た。コレスクノールはコプロスタノwルとほとんど同
じマススペクトルを示すが，保持時間がコプロスター
158呼
ルより約20秒長いため，支障なく分析できた。図2の
川
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新河岸川
いろは坊
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河川水は，下水処理場排水や浄化槽排水，生活雑排水
ロ
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などの流入で汚濁している新河岸川こいろは橋を例と
したが，共存物質による妨害もなく定量が可能であった。
今回調査した地点の水質測定結果を表1に示す。環
図2 標準試料と河川水のGC／MSクロマトグラム
〟 51−
間川・富士見橋で3．8〃g／且他は1〃g／ゼ未満で
あった。富士見橋は約1血上流で霞川が合流してい
墳墓準類型指定AAの荒jlい中津川合流点前では，コ
プロスクノールは検出されなかった。大腸菌群数は，
540MPN／100万諺と環境基準値50MPN／100適を大
る。この霞川涜域は下水道の整備が遅れているため，
きく越えているが．例年達成率は50％程度で，糞便汚
生活系の雑排水と浄化槽排水，畜産系排水の占める割
染よりも自然負荷による影響が大きいと考えられる。
合が多くなっている。今回の調査でも，類型指定され
ていない霞川■大和橋で13．2〃g／ゼの高濃度を示し
A類型地点のコプロスクノール濃度は，越辺川・今
ており，富士見橋上流の豊水橋の値0．4〃g／ゼと比較
川橋の0．4〃g／ゼを除き，0．1〃g／ゼ以下であった0
今川橋は約1．5km上流に下水処理場が位置するため，
その排水の影響を受けていると考えられる。大腸菌群
すると，富士見橋の水質に相当の影響を及ぼしている
ことが確かめられた。
数は全地点で環境基準値1000MPN／100仇gを超過し
E類型では不老川■入曽橋の19．5〝g／ゼを最高に
た。大腸菌群は全てが糞便由来ではないとしても，上
1．5〃g／ゼ以上のコプロスクノールを検出した0どの
涜に浄化槽などの発生源があることを考え合わせる
地点も浄化槽排水や下水処理場排水の流入割合は多
と，コプロスクノールは検出感度の点で大腸菌群数に
く，特に不老川流域の整備の遅れを裏付ける結果と
劣っていると思われる。
なった。
コプロスクノールと他の水質との濃度相関を求めた
BおよびC類型地点のコプロスクノール濃度は，入
表1 公共用水域調査結果
両川名嘉川
荒川
入間川
延辺川
高鳥川
赤平川
濱慕川
入榔 Il
人世川
枝川
庭木川
市野川
和田吉野川
市野川新河岸川
白子川最冒川東員川
寧漫川
不孝川I
石川
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暮
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王：孟蓋 95；以上
ものを表2に示す。コプロスクノールはコレステロー
慮した理論的な水域別の管理基準値のようなものは提
ル，BOD，COD等の有機汚濁物監さらに糞便汚染
唱できなかった。・しかし，コプロスクノールが化学試
の影響を受ける大腸菌群数と良い相関を示した。大腸
験であるということで，糞便汚染指標としての大きな
菌群を含む糞便由来のバクテリアとコプロスタノール
利点があることを確認できた。
は必ずしも良い相関を示さないという報告4・6〉に対
今回の調査結果を基に，各類型のコプロスクノール
し，今回の調査地点においては，大腸菌群数との問に
濃度目標値を示すと，AA類型では不検出，A類型で
最も良い相関が見られた。その他にも，生活排水に由
は，利用目的としての水浴を考慮し公衆衛生の面から
来する汚濁項目のMBAS，T−N，T−Pと相関が見
0．1〟g／ゼ以下，B類型では上水道への利用もあるた
られたが，塩素イオンとは95％以上の有意差は見られ
ず，イオン類の総量の目安となる導伝率とも低い値と
め1〃g／ゼ以下が適当と思われる。さらに，飲料水
源の河川に流入し，大きな負荷を与える下水処理場な
なった。これらは，今回の調査対象についてのみ当て
どでは排水基準を設ける必要もあると考えられる。
はまる結果であるが，埼玉県内の公共用水域において
河川水中におけるコプロスクノールの調査は，分析
は，有機再演と糞便汚染は密接に関係していると考え
操作の煩雑さと微量の検出が要求されることから，あ
られる。
まり一般的に行われてこなかった。しかし，分解能に
優れ比較的操作の容易な四重極型GC／MSの普及か
今回の調査とコプロスクノールの化学的性質から，
糞便汚染の指標としてコプロスクノールを用いる利点
ら，コプロスクノールは今後様々な分野における糞便
を幾つか挙げることができる。まず，環境中や塩素処
汚染調査の一手法としての活用が期待される。
理で変化を受けず，分解も約一週間程度と比較的ゆっ
おわりに，この研究を進める桟会を与えて下さり，
くりであること，さらに硫酸添カロなどによる前処理で
多くの助言と協力を頂いた現環境部水質保全課の針谷
試料の保存も可能である。また，今回の方法では最短
さゆり主任に謝意を表します。
2時間で分析結果を得られることから，細菌試験より
も迅速性に優れている。
一文献
細菌試験と比較した場合，糞便汚染の検出感度が大
きな問題となるが，測定が煩雑で困難とされるウイル
1）矢野一好：水環境におけるウイルスの実態と水処
理，水道協会推誌，62〔肌15−21，1993
スについて試算すると次のようになる。人ほ1日に平
均0．2から1gのコプロスクノールを排出する5）。ま
た腸管系ウイルスに感染した人は糞便1gあたり106
2）J．J．Murtaugh and R．L．Bunch：SteroIs
as a measuTe Of fecalpollution，J，Water
Pollut．Cont．Fed．，39，404−409，1967
粒子ものウイルスを1ケ月以上にわたって排出し続
け，人口の1割は常時感染している1）。仮に一日の糞
3）J．0．Grimalt et al．：Assessment of Fecal
便の量を100g，コプロスタノールの排出量を1g・と
すれば，今回の定量下限値0．1〝g／gは100粛あたり
SteroIs and Ketones asIndicators of Urban
SewageInputs to CoastalWaters，Environl
1個のウイルスの検出に相当する。当然河川への流達
量は沈降，分解などにより減少するが，理論的にはこ
Sci．Tecbno主リ24，357−363，1990
4）高屋真一：コプロスタノールを指標とした河川の
し尿汚染，水質汚裔研究，7，510−516，1984
のように微量の糞便汚染の検出も可能と言える。
5）R．W．Walker et al．：Coprostanolas an
iBdicator of 指calpollution，CRC Crl七1Cal
4 まとめ
ReviewinEnv．Cont．，Apr．，91−112，1982
今回は，河川水域における各種の糞便由来微生物に
6）B．J．Dutka et al．：Relationship be七ween
ついてまで調査していないため，コプロスクノールと
bacterlal1ndica七ors of wa七er pollu七ion and
微生物試験の感度について比較することはできなかっ
指calsteroIs，Wat甜Resリ 8，1047￣1055，1974
た。またコプロスタノールについて，疫学的な面を考
一．53 −

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