ここに掲げる測定方法は、室内空気中のフタル酸ジ-n-ブチルを対象とする。室内空気の採取は、新築住宅における場合と居住住宅における場合は二つの異なる方法による。室内空気採取は、居間(リビング)および寝室で採取し、いずれかの高い値を記載し、評価する。また外気の影響を考慮するため、同時に外気も採取する。試料は、固相吸着−溶媒抽出法、固相吸着−加熱脱着法の2種の方法のいずれかを用いて採取し、ガスクロマトグラフ/質量分析計と連動した装置によって測定する。
1.1 第1法 固相吸着−溶媒抽出−ガスクロマトグラフ/質量分析法
1.1.1.測定方法の概要
吸着剤を充てんした捕集部に室内空気及び外気を一定流速で吸引して、測定対象物質を捕集する。捕集管から測定対象物質を溶媒で溶出させ、これをキャピラリーカラムに導入してGC/MSにより分離、定量することを基本とする。(注1)
1.1.2.試薬
(1) アセトン:1μl程度をGC/MSに注入したとき、測定対象物質及び内標準物質のクロマトグラムに妨害を生じないもの。
(2) 標準物質:フタル酸エステル分析用として市販されているもの。
(3) 標準原液(1000μg/ml):各メスフラスコ100mlに標準物質100mgを精秤し、アセトンを加えて100mlとする。この溶液1mlは各々の標準物質1000μgを含む。(注2)(注3)
(4) 標準溶液(100μg/ml):標準原液の一定量をアセトンを用いて10倍に希釈する。この溶液1mlは各々の標準物質100μgを含む。(注2)(注3)
(5) 高純度窒素ガス:測定対象物質のクロマトグラムに妨害を生じないもの。
(6) 内標準原液(1000μg/ml):内標準物質(フタル酸ジ-n-ブチル-d4)の100mgを精秤し、アセトン100mlに溶解する。(注2)(注3)
(7) 内標準溶液(100μg/ml):内標準原液をアセトンで10倍に希釈する。この溶液1mlは内標準物質100μgを含む。(注2)(注3)
1.1.3.器具および装置
(1) 抽出瓶:スクリューキャップバイアル(容量2ml程度)
(2) マイクロシリンジ:容量1〜10μlまたは10〜100μlが計りとれるもの。
(3) 試料採取装置:試料採取装置は、捕集部、マスフローコントローラ、ポンプ、ガスメータとを連結したものから成り、その例を図1に示す。
試料採取装置に使用する器具類は十分に洗浄して汚染に注意する。試料採取に当たって装置を組み立てた後、漏れのないことを確認する。(注4)
捕集剤として、カーボン系吸着剤、オクタデシルシリル化シリカゲル、またはスチレンジビニルベンゼン共重合体を用いる。その他、測定対象物質に対して十分な捕集能力を有するもの。(注5)
(4) ガスクロマトグラフー質量分析計(GC/MS)
測定対象物質 | 測定質量数 |
フタル酸ジ-n-ブチル | 149,205,223 |
フタル酸ジ-n-ブチルd4 | 153,209,227 |
GC/MSの分析条件の例を以下に示す。これを参考にして適宜設定する。分離及び定量が十分であればこの限りではない。測定対象物質を検証試験で確認する。
カラム温度 : | (10℃/min) (10℃/min) 60℃(1分間保持)−−−→200℃−−−→300℃ |
注入口温度 : | 280℃ |
試料注入法 : | スプリットレス |
インターフェース温度: | 300℃ |
イオン源温度: | 200℃ |
*MSに質量校正用標準物質(PFTBA またはPFK)を導入し、質量校正用プログラムにより、マスパターン、分解能{質量数(m/z)=18〜300程度の範囲で1質量単位(amu)以上}等を測定目的に応じて所定の値に校正する。質量校正結果は測定結果と共に保存する。
1.1.4.試料採取および試験液の調製
(1) 試料採取
空気試料の採取は、室内では居間と寝室の2カ所、ならびに外気1カ所についてそれぞれ2回ずつ採取する。試料採取に際しては、トラベルブランクとして捕集装置を密封したまま状態で試料採取と同様に持ち運ぶ。
(2) 試験液の調製
1.1.5.試験操作
(1)測定
(2) 検量線の作成
溶液混合標準列の調製:混合標準溶液を用いて、GC/MSの感度に合わせて混合標準濃度系列を調製する。 抽出瓶に混合標準溶液(100μg/ml)を0.5〜10μl、内標準溶液1μlを添加して5段階程度の混合標準濃度系列を調製する。
1.1.6.検出下限値、定量下限値の測定
検量線作成時の最低濃度(定量下限値付近)の混合標準濃度系列について、1.1.5の(1)の1)操作を行って測定値(A:ng)を求め、(As-At)にAを代入して、1.1.7の濃度の算出式より空気濃度を算出する。(但し、V=150L(新築)又は1440L(居住)、t=20℃、P=101.3kPaとする)5試料以上を測定して求めた標準偏差(s)から次式により、各測定対象物質の検出下限値及び定量下限値を算出する。ただし、操作ブランク値のある物質では操作ブランク値を測定し、混合標準濃度系列と操作ブランク値のうち、大きい方の標準偏差を用いて計算する。(注20)
この測定は機器の分析条件を設定した場合など必要に応じて必ず1回以上行う。
検出下限値 = 3s (mg/m3)
定量下限値 = 10s (mg/m3)
目標定量下限値は指針値の1/10とする。
1.1.7.濃度の算出
1.1.5の(1)で得られた結果から次式を用いて空気中の各測定対象物質の濃度を算出する。
C: | 20℃における空気中の各測定対象物質の濃度 (mg/m3) |
As: | GC/MSに注入した試料中の各測定対象物質の重量(ng) |
At: | 各測定対象物質のトラベルブランク値(ng) 操作ブランク値と同等と見なせる場合は操作ブランク値を用いる。 |
E: | 試験液量(ml) |
v: | GC/MSへの注入液量(μl) |
V: | ガスメータで測定した捕集量(L) |
t: | 試料採取時の平均の気温(℃)。湿式型積算流量計を使用している ときには、積算流量計の平均水温(℃) |
P: | 試料採取時の平均大気圧(kPa)。湿式型積算流量計の場合には (P-Pw)を用いる。 ここで、Pwは試料採取時の平均気温tでの飽和水蒸気圧(kPa) |
結果には個々の測定値と各場所における平均値の両方を記載する。
注 1: | フタル酸エステル類の測定精度は、試料の採取、前処理、測定操作におけるフタル酸エステル類のブランクをいかに低くするかにかかっており、器具の洗浄等には十分に配慮する必要がある。 |
注 2: | 試料採取量、濃縮操作及びGC/MSの条件等によって測定感度は異なるので、ここに示した濃度を目安に適宜変えてもよい。 |
注 3: | 標準及び内標の原液、溶液は市販のものを用いても良い。精度保証されているものが望ましい。 |
注 4: | 各装置の接続にはなるべくシールテープは使用せず、テフロンコネクタなどを使用する。 |
注 5: | 吸着剤や器具は使用前にアセトンで洗浄し、十分乾かしてから用いる。乾燥が不十分であると室内を二次汚染する可能性がある。空気の取り入れ口側には捕集剤の前に石英ウールを重層しておく。捕集剤がフィルター状の場合フィルターを通気漏れのないよう吸引部に固定できるフィルターホルダーを用いる。 |
注6: | 測定に十分な量が得られないと考えられる場合は、採取時間をある程度長くしてもよい。ブランクの影響を少なくするためにはある程度大量に採取したほうがよい。 |
注 7: | 吸引側及び空気取り入れ側を明確にしておく。 |
注 8: | 吸着剤にカーボン系のものを用いた場合には、溶出はジクロロメタンを用いたほうが回収率が上がる。 |
注 9: | 高濃度が予想される場合は抽出液を窒素ガスで濃縮しなくてもよい。 |
注10: | 分析環境から試験操作過程で汚染されることがあるので、操作ブランクを一連の測定操作の中で少なくとも一回以上実施する。 |
注11: | 空気試料の測定に際して、その準備−機器の運搬−試料採取−持ち帰り−前処理−測定の過程で化学物質で汚染された空気で捕集管が暴露する可能性があるので試料採取時の記録を参考にして試験の頻度を考慮する。 |
注12: | 採取は2回ずつ行うが、分析について2重に行うのは10%の頻度でもよい。指針値近傍の測定値が得られた場合などは採取した2本とも分析する必要がある。 |
注13: | 定量用質量数のピークに対する他イオンからの影響を判断するために行う操作であり、強度比が検量線作成時と大きくかけはなれている場合は、まず、装置の性能を確認するために再度標準試料を測定して強度比を算出する。その強度比の変動が±20%の範囲内であれば、測定済み試料のクロマトグラムのベースライン等を再検討したり、かけ離れた原因をチェックして再分析を行い、その強度比が検量線作成時と大きくかけはなれないことを確認する。 |
注14: | 室内空気中の各対象化合物の濃度は範囲が広いことが予想されるため、定量上限を明確に把握しておくことが必要である。試料空気の測定値が作成した検量線の直線範囲からはずれている場合は、分析の諸条件を検討したうえで検量線を作成し直し、再度測定する。 |
注15: | 操作ブランク試験は試料測定に先立って行い、操作ブランク値を大気濃度に換算した値が目標定量下限値を超える場合には、再洗浄や機器の調製を行った後、再度測定し、操作ブランク値を十分低減してから試験液を測定する。 注16:測定対象物質のトラベルブランク値が操作ブランク値と同等(等しいか小さい)とみなせる場合には移送中の汚染は無視できるものとして試料の測定値から操作ブランク値を差し引いて濃度を計算する。移送中の汚染がある場合には、3試料以上のトラベルブランク値を測定した時の標準偏差(s)から求めた定量下限値(10s:大気濃度への換算値)が目標定量下限値以下の場合、およびトラベルブランク値による定量下限値が目標定量下限値より大きくても試料の測定値が、トラベルブランク値による定量下限値以上の場合には、試料の測定値からトラベルブランク値を差し引いて濃度を計算する。 しかし、移送中に汚染があり、またトラベルブランク値による定量下限値が目標定量下限値より大きく、しかも試料の測定値がトラベルブランク値による定量下限値より小さい場合は原則として欠測扱いとする。この場合には、汚染の原因を取り除いた後、再度試料採取から行う。 |
注17: | 内標準物質の感度が検量線作成時の感度と大きく異ならないことを確認する。また、内標準物質との相対感度が検量線作成時の相対感度に対して±20%以内の変動であることを確認し、これを越えて感度が変動する場合には、その原因を取り除き、それ以前の試料を再測定する。さらに、保持時間については、比較的短い間に変動(通常、1日に保持時間が±5%以上、内標準物質との相対保持比が±2%以上)する場合には、その原因を取り除き、それ以前の試料の再測定を行う。 |
注18: | 定量下限値以上の濃度の測定対象物質に対して、測定値平均とそれぞれの測定値の間に±15%以上の開きがある場合は、原則として欠測扱いとして、その原因をチェックし、再度試料採取を行う。 |
注19: | 測定対象物質のいずれかの強度比の変動が(b)で算出した±20%の範囲を超える場合は、その濃度の混合標準濃度系列を再度測定する。 |
注20: | 測定対象物質のいずれかの定量下限値が目標下限値より大きい場合には、試薬、器具、機器等をチェックして、目標定量下限値以下になるよう調整する。 |
1.2 第2法 固相吸着−加熱脱着−ガスクロマトグラフ質量分析法
1.2.1.測定方法の概要
吸着剤を充填した捕集管に室内空気及び外気を一定流量で吸引し測定対象物質を捕集する。捕集管を加熱脱着装置に装着し、加熱脱着する測定対象物質をキャピラリーカラムに導入してGC/MSにより分離、定量することを基本とする。(注1)
1.2.2.試薬
(1) アセトン:残留農薬測定用などの高純度のもの。GC/MSに注入しても、測定対象物質及び内標準物質のクロマトグラムに妨害を生じないもの。
(2) 標準物質:フタル酸エステル分析用として市販されているもの。
(3) 標準原液(1000μg/ml):各メスフラスコ100mlに標準物質100mgを精秤し、アセトンを加えて100mlとする。この溶液1mlは各々の標準物質1000μgを含む。(注2)(注3)
(4) 標準溶液(100μg/ml):標準原液の一定量をアセトンを用いて10倍に希釈する。この溶液1mlは各々の標準物質100μgを含む。(注2)(注3)
(5)高純度窒素ガス:測定対象物質及び内標準物質のクロマトグラムに妨害を生じないもの。
(6) 内標準原液(1000μg/ml):内標準物質(フタル酸ジ-n-ブチル-d4)の100mgを精秤し、アセトン100mlに溶解する。(注2)
(7) 内標準溶液(100μg/ml):内標準原液をアセトンで10倍に希釈する。この溶液1mlは内標準物質100μgを含む。(注2)
1.2.3器具および装置
(1) マイクロシリンジ:容量1〜10μlまたは10〜100μlが計りとれるもの。
(2) 検量線作成用T字管:図1に示すように、注入口のセプタム、捕集管及び高純度窒素ガスが接続できるもので、高純度窒素ガスを30〜50ml/minの流速で数分間通気させることができるもの。
(3) 試料採取装置:試料採取装置は、捕集管、マスフローコントローラ、ポンプ、ガスメータとを連結したものから成り、その例を図2に示す。
試料採取装置に使用する器具類は十分に洗浄して汚染に注意する。試料採取に当たって装置を組み立てた後、漏れのないことを確認する。(注4)
(4)試料導入装置
捕集管の加熱部と、トラップ管及びクライオフォーカスの再捕集部の冷却・加熱部、またはそのどちらかが組み込まれたもので、その例は図3のようである。(注6)
捕集管が試料導入装置に装着されると流路と接続され、捕集管を加熱して、脱着する測定対象物質を再捕集部に濃縮した後、再捕集部を加熱して濃縮した対象物質をGC/MSに直結して導入できる装置であり、キャピラリーカラムの前段に内径0.5mm程度の中空細管、または内径2mm以下の細管に適当な吸着剤等を充填したものを取り付け、この部分を液体窒素等で-100℃以下に温度制御でき、かつ80℃以上に急速加熱できるもの、または、これと同等以上の性能を有するもの。(注7)さらに、捕集管及び、または再捕集部の後にスプリットができる装置を備えたもの。
(5) ガスクロマトグラフー質量分析計(GC/MS)
測定対象物質 | 測定質量数 |
フタル酸ジ-n-ブチル | 149,205,223 |
フタル酸ジ-n-ブチルd4 | 153,209,227 |
加熱脱着装置、GC/MSの分析条件の例を以下に示す。これを参考にして適宜設定する。分離及び定量が十分であればこの限りではない。測定対象物質を検証試験で確認する。
加熱脱着温度: | (60℃/min) 20℃(2min)−−−→280℃(5min) |
脱着流量 : | 50ml/min |
カラム温度 : | (10℃/min) 40℃(2分間保持)−−−→280℃ |
注入口温度 : | 280℃ |
インターフェース温度: | 300℃ |
イオン源温度: | 200℃ |
*MSに質量校正用標準物質(PFTBA またはPFK)を導入し、質量校正用プログラムにより、マスパターン、分解能{質量数(m/z)=18〜300程度の範囲で1質量単位(amu)以上}等を測定目的に応じて所定の値に校正する。質量校正結果は測定結果と共に保存する。
1.2.4.試料採取および試験液の調製
(1) 試料採取
空気試料の採取は、室内では居間と寝室の2カ所、ならびに外気1カ所についてそれぞれ2回ずつ採取する。試料採取に際しては、トラベルブランクとして捕集装置を密封したまま状態で試料採取と同様に持ち運ぶ。
(2) 試験捕集管の調製
1.2.5.試験操作
(1)測定
(2) 検量線の作成
1.2.6.検出下限値、定量下限値の測定
検量線作成時の最低濃度(定量下限値付近)の混合標準濃度系列について、1.2.5の(1)の1)操作を行って測定値(A:ng)を求め、(As-At)にAを代入して、1.2.7の濃度の算出式より空気濃度を算出する。(但し、V=3L(新築)又は14L、t=20℃、P-101.3kPaとする)5試料以上を測定して求めた標準偏差(s)から次式により、各測定対象物質の検出下限値及び定量下限値を算出する。ただし、操作ブランク値のある物質では操作ブランク値を測定し、混合標準濃度系列と操作ブランク値のうち、大きい方の標準偏差を用いて計算する。(注20)
この測定は機器の分析条件を設定した場合など必要に応じて必ず1回以上行う。
検出下限値 = 3s (mg/m3)
定量下限値 = 10s (mg/m3)
目標定量下限値は指針値の1/10とする。
1.2.7.濃度の算出
1.2.5の(1)で得られた結果から次式を用いて空気中の各測定対象物質の濃度を算出する。
C: | 20℃における空気中の各測定対象物質の濃度 (mg/m3) |
As: | GC/MSに注入した試料中の各測定対象物質の重量(ng) |
At: | 各測定対象物質のトラベルブランク値(ng) 操作ブランク値と同等と見なせる場合は操作ブランク値を用いる。 |
V: | ガスメータで測定した捕集量(L) |
t: | 試料採取時の平均の気温(℃)。湿式型積算流量計を使用している ときには、積算流量計の平均水温(℃) |
P: | 試料採取時の平均大気圧(kPa)。湿式型積算流量計の場合には (P-Pw)を用いる。 ここで、Pwは試料採取時の平均気温tでの飽和水蒸気圧(kPa) |
測定結果については個々の値と各採取場所における平均値をそれぞれ記載する。
注 1: | 当方法は採取試料の前処理に溶媒を用いないため、前処理操作による溶媒、雰囲気等からの汚染を受けにくいという利点がある。一方、測定対象のフタル酸エステル類は高沸点で吸着を起こしやすい性質を持つため、加熱脱着装置内への吸着やクロスコンタミネーションに留意する必要がある。 |
注 2: | 試料採取量、濃縮操作及びGC/MSの条件等によって測定感度は異なるので、ここに示した濃度を目安に適宜変えてもよい。 |
注 3: | 標準、内標の原液、溶液は市販品を用いてもよい。これらは精度保証されているものが望ましい。 |
注 4: | 試料採取時にVOCで用いるマニホールドを使用すると、フタル酸エステル類が吸着されることがあるので使用しない方よい。 |
注 5: | 吸着剤としてはTenax TA や Tenax GR等が利用できる。 |
注 6: | 試料導入装置には複数のタイプがあり、それぞれに最適条件を設定する。第1は、捕集管が試料導入装置に装着されると流路が確保され、加熱して脱着してトラップ管にいったん再捕集後、さらにトラップ管を加熱してクライオフォーカスに捕集し、さらに加熱してキャピラリーカラムに導入する方式である。第2には、捕集管が試料導入装置に装着されると流路が確保され、加熱して脱着してトラップ管またはクライオフォーカスに再捕集した後、いずれかを加熱してキャピラリーカラムに導入する方式である。 |
注 7: | ガラス製または溶融シリカ製の中空管または吸着剤を充填したトラップ管では冷却を要しない装置もある。また、トラップ管の冷却、加熱条件等は導入装置毎に決定する必要がある。市販の装置ではこれらの条件は提示されている場合が多い。 |
注 8: | トラップ管には石英等の不活性物質を詰めることもあるが、吸着剤を充てんする場合もある。その充てん剤は温度(-20℃程度の低温)でも破過を起こすことがあるので注意する必要がある。 |
注 9: | 吸引側及び空気取り入れ側を明確にしておく。 |
注10: | 室外で塗装工事等が行われて室内より外気の化学物質濃度が高いと考えられる場合は、トラベルブランクは室外で行う。 |
注11: | 分析環境から試験操作過程で汚染されることがあるので、操作ブランクを一連の測定操作の中で少なくとも一回以上実施する。 |
注12: | 空気試料の測定に際して、その準備−機器の運搬−試料採取−持ち帰り−前処理−測定の過程で化学物質で汚染された空気で捕集管が暴露する可能性があるので試料採取時の記録を参考にして試験の頻度を考慮する。 |
注13: | 定量用質量数のピークに対する他イオンからの影響を判断するために行う操作であり、強度比が検量線作成時と大きくかけはなれている場合は、まず、装置の性能を確認するために再度標準試料を測定して強度比を算出する。その強度比が±20%の範囲内であれば、測定済み試料のクロマトグラムのベースライン等を再検討したり、かけ離れた原因をチェックして再分析を行い、その強度比が検量線作成時と大きくかけはなれないことを確認する。 |
注14: | 室内空気中の各対象化合物の濃度は範囲が広いことが予想されるため、定量上限を明確に把握しておくことが必要である。試料空気の測定値が作成した検量線の直線範囲からはずれている場合は、分析の諸条件を検討したうえで検量線を作成し直し、再度測定する。 |
注15: | この操作は試料測定に先立って行い、操作ブランク値を大気濃度に換算した値が、目標定量下限値を超える場合には、再洗浄や機器の調製を行った後、再度測定し、操作ブランク値を十分低減してから試験液を測定する。 |
注16: | 測定対象物質のトラベルブランク値が操作ブランク値と同等(等しいか小さい)とみなせる場合には移送中の汚染は無視できるものとして試料の測定値から操作ブランク値を差し引いて濃度を計算する。移送中の汚染がある場合には、3試料以上のトラベルブランク値を測定した時の標準偏差(s)から求めた定量下限値(10s:大気濃度への換算値)が目標定量下限値以下の場合、およびトラベルブランク値による定量下限値が目標定量下限値より大きくても試料の測定値が、トラベルブランク値による定量下限値以上の場合には、試料の測定値からトラベルブランク値を差し引いて濃度を計算する。 しかし、移送中に汚染があり、またトラベルブランク値による定量下限値が目標定量下限値より大きく、しかも測定値がトラベルブランク値による定量下限値より小さい場合は原則として欠測扱いとする。この場合には、汚染の原因を取り除いた後、再度試料採取から行う。 |
注17: | 内標準物質の感度が検量線作成時の感度と大きく異ならないことを確認する。また、内標準物質との相対感度が検量線作成時の相対感度に対して±20%以内の変動であることを確認し、これを越えて感度が変動する場合には、その原因を取り除き、それ以前の試料を再測定する。さらに、保持時間については、比較的短い間に変動(通常、1日に保持時間が±5%以上、内標準物質との相対保持比が±2%以上)する場合には、その原因を取り除き、それ以前の試料の再測定を行う。 |
注18: | 定量下限値以上の濃度の測定対象物質に対して、測定値平均とそれぞれの測定値の間に±15%以上の開きがある場合は、原則として欠測扱いとして、その原因をチェックし、再度試料採取を行う。 |
注19: | 測定対象物質のいずれかの強度比が(b)で算出した±20%の範囲を超える場合は、 その濃度の混合標準濃度系列を再度測定する。 |
注20: | 測定対象物質のいずれかの定量下限値が目標下限値より大きい場合には、試薬、器具、機器等をチェックして、目標定量下限値以下になるよう調整する。 |
*フタル酸エステル類の測定に係る注意事項
フタル酸エステル類は容易に環境からの汚染を受けるため、測定精度は、試料の採取、前処理、測定操作におけるフタル酸エステル類のブランクをいかに低くするかにかかっているといって過言ではない。試料採取、試験液調製、分析には細心の注意が必要である。 精度の管理については各試験機関にて留意する必要があるが、汚染を防ぐ方策としてそれぞれの機関において現在までに何点かの試みが行われているので、以下に例示する。これらについては試行錯誤が継続している状態であり、今後さらに検討が必要な点が残されている。