JP4255139B2 - Indoor behavior simulation method of pest control active compound and computer program product - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有害生物防除活性化合物が含まれる薬剤を室内で使用する場合に、化合物の室内挙動を予測する予測方法及びそれを用いて人体に対する安全性を評価する安全性評価方法を含む、有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法に関するものであり、特に、有害生物防除活性化合物が含まれる薬剤を残留噴霧した場合、室内空間に噴霧した場合、加熱して揮散させた場合、床全域に噴霧した場合における、有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、地球環境における化学物質の振る舞いをシュミレートする逸散度(以下Fugacityと言う)モデルが知られている。上記Fugacityモデルは、化学物質がある媒体から他の媒体へ逃げようとする外力、即ち圧力を単位に持つFugacityを利用するものである。例えば化学物質濃度が2つの媒体A,Bで異なっているときに、各媒体における濃度は、
NA /VA =fA ZA
NB /VB =fB ZB
で表される。ここで、Nは化学的質量、Vは媒体の体積、fはFugacity、及びZは媒体のFugacity capacityである。
【0003】
このとき、媒体A,B間の化学物質の移動(Transference)及び分解(Degradation)によって質量Nは時間と共に変化する一方、体積V及びFugacity capacity Zを一定と仮定したとき、上記2式は、
と表される。
【0004】
この2つの微分方程式におけるDegradationとTransferenceとが与えられれば、未知のパラメータであるfA 、fB を計算で求めることができ、これらにFugacity capacity ZA 、ZB を各々掛けることによって、各媒体における特定期間の化学物質濃度をシュミレートすることが可能となる。
【0005】
化学物質の挙動をシミュレーションする装置として、特開昭64−88811号公報には、炭酸ガス等の特定ガス成分の温度変化を評価する場合に、実際に閉鎖空間を構成することなく、どんな容量の閉鎖空間にも対応してシミュレーションを行うことが可能な閉鎖空間疑似試験装置の構成が開示されている。
【0006】
また、有害物質の人体に対する影響を評価する構成として、特開平3−89146号公報には、平行型セルよりも臨床状態に近い系である垂直型拡散セルを用いることによって、皮膚上の基剤からの薬剤の放出過程を光音響測定で、また、薬剤の皮膚浸透過程を吸光度法にて、同時にリアルタイムで測定することが可能な経皮吸収評価装置の構成が開示されている。
【0007】
また、特開平7−218496号公報には、化学物質に固有に存在する溶解パラメータと上記化学物質の哺乳動物に対する半数致死量の対数値とが特定の相関関係にあることを用いて、化学物質の哺乳動物に対する急性毒性を予測するシステムの構成が開示されている。
【0008】
さらに、殺虫剤を室内空間に噴霧した場合、電気的に加熱して室内に揮散させた場合、床全面に噴霧した場合の有害生物防除活性化合物の室内挙動のシミュレーションがそれぞれ、Y.Matoba et al. ”A SIMULATION OF INSECTICIDES IN INDOOR AEROSOL SPACE SPRAYING ”Chemosphere, Vol.26, No.6, pp1167-1186, 1993、Y.Matoba et al. ”INDOOR SIMULATION OF INSECTICIDES SUPPLIED WITH AN ELECTRIC VAPORIZER BY THE FUGACITY MODEL ”Chemosphere, Vol.28, No.4, pp767-786, 1994、Y.Matoba et al. ”INDOOR SIMULATION OF INSECTICIDES IN BROADCAST SPRAYING ”Chemosphere, Vol.30, No.2, pp345-365, 1995に記載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記シミュレーションモデルでは、微分方程式をどのように解くかは言及されておらず、微分方程式を解くときに設定される微小時間単位は一定値であると考えられる。理論的には、微小時間単位が小さければ計算時間が増大し、大きければ解が収束しなくなる。従って、経時的変化を伴うパラメータを含む微分方程式を解く場合に、解が発散しないように微小時間単位を一定値とすると、コンピュータの処理速度が増大するという問題を有している。
【0010】
また、上記シミュレーションモデルでは、人体に対する安全性についての言及も何らなされていない。
【0011】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、微小時間単位を自動的に設定することによって、連立微分方程式を短時間かつ正確に処理することが可能な有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、上記課題を解決するために、室内環境を所定の媒体(構成要素)に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程と、前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求める工程と、前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求める工程と、前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる工程とを備えていることを特徴としている。
【0013】
上記構成によれば、室内環境を所定の媒体に分割し、各媒体間の化合物のやり取り等を考慮することにより、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能になるとともに、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に微小時間単位が設定することができ、コンピュータで上記微分方程式を処理する場合に、短時間で正確な解を得ることが可能となる。
【0014】
また、請求項2の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項1記載の発明の構成において、前記化合物の室内挙動に基づいて、前記化合物の人体に対する安全性を評価する工程をさらに備えていることを特徴としている。
【0015】
上記構成により、短時間、かつ精度良く、有害生物防除活性化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となるので、上記化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く、目的に応じた薬剤を処方し易くなる。
【0016】
上記化合物を室内空間に導入する方法や、媒体の種類には種々の場合が考えられる。請求項3の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項1または2記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を残留噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、噴霧箇所、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁及び天井であることを特徴としている。
【0017】
さらに、請求項4の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項3記載の発明の構成において、前記噴霧箇所における前記微分方程式は、該噴霧箇所における前記化合物の逸散度の時間変化と、該噴霧箇所の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該噴霧箇所への付着量と、該噴霧箇所と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該噴霧箇所における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0018】
これらの構成によれば、化合物を残留噴霧する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能になる。
【0019】
一方、請求項5の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項1または2記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を空間噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であることを特徴としている。
【0020】
さらに、請求項6の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項5記載の発明の構成において、前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0021】
これらの構成によれば、化合物を空間噴霧する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能になる。
【0022】
さらに、請求項7の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項1または2記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を加熱揮散することによって室内空間に導入され、前記媒体は、発生と消滅に応じて1種以上に分けた凝縮粒子、高濃度空気、中濃度空気、低濃度空気、床、壁、及び化合物濃度に応じて1種以上に分けた天井であることを特徴としている。
【0023】
加えて、請求項8の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項7記載の発明の構成において、前記凝縮粒子における前記微分方程式は、該凝縮粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該凝縮粒子の体積の時間変化と、該凝縮粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該凝縮粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記高濃度空気における前記微分方程式は、該高濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の放出量と、該高濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該高濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記中濃度空気における前記微分方程式は、該中濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、該中濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該中濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記低濃度空気における前記微分方程式は、該低濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該低濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該低濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0024】
これらの構成によれば、化合物を加熱揮散する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能になる。
【0025】
一方、請求項9の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項1または2記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を床全体に噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて分けた1種以上の浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であることを特徴としている。
【0026】
さらに、請求項10の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項9記載の発明の構成において、前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0027】
これらの構成によれば、化合物を床全体に噴霧する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能になる。
【0028】
また、請求項11の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項3、4、5、6、7、8、9または10記載の発明の構成において、前記床は、繊維の穂立ちを有する敷物で構成されており、前記媒体として、前記穂立ち間の空間をさらに加えていることを特徴としている。
【0029】
さらに、請求項12の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、請求項11記載の発明の構成において、前記穂立ち間の空間における前記微分方程式は、該穂立ち間の空間における前記化合物の逸散度の時間変化と、該穂立ち間の空間における前記化合物を含む溶液の体積の時間変化と、前記化合物の該穂立ち間の空間部分への落下による付着量と、該穂立ち間の空間部分と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該穂立ち間の空間部分における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0030】
これらの構成によれば、床上に繊維の穂立ちを有する敷物を敷いている場合でも、媒体として穂立ち間の空間をさらに加えることにより、正確に化合物の挙動をシミュレーションすることが可能となり、多様なシミュレーションが行うことができる。
【0031】
ところで、請求項13の発明に係るコンピュータプログラム製品は、上記の課題を解決するために、外部からのデータ入力を受け付ける入力手段と、表示手段と、コンピュータ使用可能な記憶媒体から情報を読み出す読み出し手段とを備える情報処理装置とともに用いるためのコンピュータプログラム製品であって、プログラムを記憶するためのプログラム領域を有しており、かつ、前記入力手段から入力されたデータに基づいて、有害生物防除活性化合物の室内挙動のシミュレーション結果を前記表示手段に表示させるための該記憶媒体中に具現化されたコンピュータ読みとり可能なプログラムを有しているコンピュータ使用可能な記憶媒体を前記コンピュータプログラム製品は備えており、該コンピュータプログラム製品は、前記プログラム領域にて、室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てるプログラムと、前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求めるプログラムと、前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求めるプログラムと、前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させるプログラムとを備えていることを特徴としている。
【0032】
上記各プログラムが実行されると、室内環境を所定の媒体に分割し、各媒体間の化合物のやり取り等を考慮される。この結果、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能になるとともに、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に微小時間単位が設定することができ、コンピュータで上記微分方程式を処理する場合に、短時間で正確な解を得ることが可能となる。
【0033】
また、請求項14の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項13記載の発明の構成において、前記プログラム領域において、前記化合物の室内挙動に基づいて、前記化合物の人体に対する安全性を評価するプログラムをさらに備えていることを特徴としている。
【0034】
上記構成により、短時間、かつ精度良く、有害生物防除活性化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となるので、上記化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く、目的に応じた薬剤を処方し易くなる。
【0035】
さらに、請求項15の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項13または14記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を残留噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、噴霧箇所、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁及び天井であることを特徴としている。
【0036】
加えて、請求項16の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項15記載の発明の構成において、前記噴霧箇所における前記微分方程式は、該噴霧箇所における前記化合物の逸散度の時間変化と、該噴霧箇所の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該噴霧箇所への付着量と、該噴霧箇所と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該噴霧箇所における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0037】
これらの構成によれば、請求項3および4の効果と同様に、化合物を残留噴霧する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能なコンピュータプログラム製品を実現できる。
【0038】
一方、請求項17の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項13または14記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を空間噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であることを特徴としている。
【0039】
さらに、請求項18の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項17記載の発明の構成において、前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0040】
これらの構成によれば、請求項5および6の効果と同様に、化合物を空間噴霧する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能なコンピュータプログラム製品を実現できる。
【0041】
また、請求項19の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項13または14記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を加熱揮散することによって室内空間に導入され、前記媒体は、発生と消滅に応じて1種以上に分けた凝縮粒子、高濃度空気、中濃度空気、低濃度空気、床、壁、及び化合物濃度に応じて1種以上に分けた天井であることを特徴としている。
【0042】
さらに、請求項20の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項19記載の発明の構成において、前記凝縮粒子における前記微分方程式は、該凝縮粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該凝縮粒子の体積の時間変化と、該凝縮粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該凝縮粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記高濃度空気における前記微分方程式は、該高濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の放出量と、該高濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該高濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記中濃度空気における前記微分方程式は、該中濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、該中濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該中濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記低濃度空気における前記微分方程式は、該低濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該低濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該低濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0043】
これらの構成によれば、請求項7および8の効果と同様に、化合物を加熱揮散する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能なコンピュータプログラム製品を実現できる。
【0044】
一方、請求項21の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項13または14記載の発明の構成において、前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を床全体に噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて分けた1種以上の浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であることを特徴としている。
【0045】
さらに、請求項22の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項21記載の発明の構成において、前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0046】
これらの構成によれば、請求項9および10の効果と同様に、化合物を床全体に噴霧する場合に、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能なコンピュータプログラム製品を実現できる。
【0047】
ところで、請求項23の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項15、16、17、18、19、20、21または22記載の発明の構成において、前記床は、繊維の穂立ちを有する敷物で構成されており、前記媒体として、前記穂立ち間の空間をさらに加えていることを特徴としている。
【0048】
さらに、請求項24の発明に係るコンピュータプログラム製品は、請求項23記載の発明の構成において、前記穂立ち間の空間における前記微分方程式は、該穂立ち間の空間における前記化合物の逸散度の時間変化と、該穂立ち間の空間における前記化合物を含む溶液の体積の時間変化と、前記化合物の該穂立ち間の空間部分への落下による付着量と、該穂立ち間の空間部分と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該穂立ち間の空間部分における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴としている。
【0049】
これらの構成によれば、請求項11および12の効果と同様に、床上に繊維の穂立ちを有する敷物を敷いている場合でも、媒体として穂立ち間の空間をさらに加えることにより、正確に化合物の挙動をシミュレーションすることができ、多様なシミュレーションが行うことが可能なコンピュータプログラム製品を実現できる。
【0050】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施形態〕
本発明の第1の実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0051】
本実施形態にかかる殺虫剤等の薬剤(溶液)に含まれる有害生物防除活性化合物(以下、単に化合物と称する)の室内挙動シミュレーション方法では、例えばゴキブリ等の室内の害虫を駆除するために薬剤を残留噴霧した場合の化合物の振る舞いを予測するものである。ここで、残留噴霧とは、床と壁との境等という局所的な部位に、薬剤を噴霧する処理法のことを言う。尚、上記薬剤は、ピレスロイド系殺虫性化合物、有機リン系化合物、カーバメイト系化合物、及び昆虫成長抑制剤(IGR)を含むすべての殺虫剤等である。
【0052】
まず、環境を、図2に示すように、噴霧箇所1、大粒子(浮遊粒子)2、小粒子(浮遊粒子)3、室内全体の空気4、床5、壁6、及び天井7の7種の媒体に分類する。
【0053】
床5と壁6との境に薬剤を噴霧すると、噴霧箇所1に薬剤が付着すると共に、残りは空気中に大・小粒子2・3として飛散する。上記噴霧箇所1に付着した薬剤はその箇所に浸透するだけでなく、蒸発する。一方、大・小粒子2・3については、その重さのため大粒子2よりも小粒子3の方が上方に飛散し、これらの粒子が床5・壁6・天井7の内装材上に付着したとき、粒子中の化合物は内装材にしみ込んた後空気4中に移動するか、もしくは光・酸化によって分解する。このような大・小粒子2・3や蒸発した薬剤は部屋の換気によって減少している。
【0054】
上記7種の媒体における化合物のFugacityに関する連立微分方程式を立て、これをルンゲクッタジル法を用いて解くことによって、薬剤を残留噴霧した際の薬剤中の化合物の室内挙動、即ち室内における化合物分布、及び噴霧箇所1、床5、壁6、あるいは天井7への付着量の経時的変化を予測解析する。
【0055】
このとき、床5の種類としては、主に畳、フローリング、及びカーペット(敷物)の3種があるので、床種類に応じた微分方程式を立てることとする。本実施形態では、床5をフローリングとした場合について説明する。
【0056】
図1に基づいて、上記化合物の室内挙動シミュレーション方法を説明する。本実施形態にかかるシミュレーション方法は、大きくは、室内環境を所定の媒体に分割し、各媒体における化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程(S1〜S2)と、上記微分方程式から、各媒体における化合物の逸散度を求める工程(S3)と、各媒体における化合物の逸散度から、化合物の室内挙動を求める工程(S4)と、微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる工程(S21〜S35、図5参照)と、化合物の室内挙動に基づいて、化合物の人体に対する安全性を評価する工程(S5〜S17)に分割できる。
【0057】
まず、ステップ(以下、Sと略称する)1で1次条件を入力する。この1次条件は、化合物の物理化学的性質(表1参照)、化合物の室内環境挙動性質(表2参照)、室内環境(表3参照)、及び製品の性質(表4参照)である。
【0058】
【表1】
【0059】
【表2】
【0060】
【表3】
【0061】
【表4】
【0062】
次に、上記1次条件を用いて2次条件を計算で求める(S2)。この2次条件には、1次条件のみで求まり、時間的に変化しない一義的要因条件(表5参照)と、時間的な変化を伴う経時的変化条件(表6参照)とがある。これらの計算は後で詳細に説明する。
【0063】
【表5】
【0064】
【表6】
【0065】
上記2次条件を用いて7種のFugacityを計算する(S3)。即ち、噴霧箇所1、大・小粒子2・3、空気4、床5、壁6、及び天井7に関する7種の微分方程式を連立し、これをルンゲクッタジル法で解き、7種のFugacityを経時的に算出する。ここで、微分方程式を解くときに設定される予測刻み時間幅(微小時間単位)は、化合物のマスバランスの変動に合わせて自動的に可変して設定されるようになっている。
【0066】
S4で、上記算出された小粒子3及び空気4のFugacity(f3 , f4 )、必要に応じて大粒子2のFugacity(f2 )を用いて化合物の経時的室内空気中濃度を算出し、噴霧箇所1及び床5のFugacity(f1 , f5 )を用いて化合物の噴霧箇所1及び床5への経時的な残留量を算出する。
【0067】
S5で、薬剤を吸入した場合における安全性評価を行うか否かを判断し、吸入における安全性評価を行う場合には、上記経時的室内空気中濃度を用いて、汚染された空気を吸入することによって、どの程度曝露されるかを示す吸入推定曝露量を計算する(S6)。その後、吸入推定曝露量に基づいて吸入安全係数を算出する(S7)。S8で、国毎に定められた基準値と上記吸入安全係数とを比較し、基準値に対して吸入安全係数が上回れば「安全性に問題なし」との判断を下す。一方、S8で基準値に対して吸入安全係数が下回れば、「安全性に問題あり」との判断を下し、S1へ戻って例えば、化合物の変更、製剤処方の変更、あるいは使用条件の変更等の1次条件の変更を検討する。
【0068】
また、上記S5で吸入における安全性評価でない場合には、薬剤が付着した噴霧箇所1や床5に接触することによって皮膚がどの程度曝露されるかを示す経皮推定曝露量を計算する(S9)。その後、S10で経皮における安全性評価を行うか否かを判断し、経皮における安全性評価を行う場合には、上記経皮推定曝露量に基づいて経皮安全係数を算出する(S11)。S12で、吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経皮安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S12で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0069】
また、上記S10で経皮における安全性評価でない場合には、上記経皮推定曝露量に基づいて、手等に付着した薬剤が口から入ることによってどの程度曝露されるかを示す経口推定曝露量を計算し(S13)、続いて、この経口推定曝露量に基づいて経口安全係数を算出する(S14)。この経口曝露は、特に幼児が薬剤の付着した手を口に入れることによって起こる可能性がある。S15で吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経口安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S15で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0070】
最後に、S8、S12、あるいはS15において、安全であると判断された場合には総合的な安全性の評価を行う。ここでは、先に求められた吸入安全係数、経皮安全係数、及び経口安全係数の各々の逆数の和を求めて、得られた値を逆数にすることにより、総合安全係数を求める(S16)。この総合安全係数を基準値と比較することによって、先の安全性評価と同様の評価を行う(S17)。
【0071】
次に、上記S2〜S4、S6、S7、S9、S11、S13、及びS14の工程について詳細に説明する。
【0072】
(i)2次条件計算(S2)
上記表5に示した一義的要因条件、及び表6に示した経時的変化条件の計算を説明する。
【0073】
大・小粒子2・3の蒸発定数(α)は、粒子の表面温度(Td )、粒子構成溶媒の性質(蒸気圧Pd 、分子量Md 、比重ρd )、及び室内環境(空気拡散係数Dair 、蒸気圧P∞、室温T∞)より、以下のように定義される。但し、Rは気体定数である。
【0074】
【数1】
【0075】
尚、上記表3及び表4の上部は残留噴霧エアゾールがオイルベースの場合を例示し、この場合にはT∞(粒子から遠く離れた箇所の温度)やTd は室温(T)とし、P∞(粒子から遠く離れた箇所のオイルの蒸気圧)はゼロとする。
【0076】
また、残留噴霧エアゾールが水ベースの場合には、式(1)のPd 、Md 、ρd 、Td 、及びP∞は水の性質に基づく値に変更する必要がある。具体的には、室温(T)が298〔K〕(=25℃)、相対湿度が60〔%RH〕時の上記要因値を表3及び表4の下部に例示している。
【0077】
尚、Td は室温(T)及び絶対湿度(H)に基づき、化学機械の理論と計算(第2版)(亀井三郎編、産業図書)等に記載される「質量基準湿度表」から求めることができる。また、Pd とP∞は、以下の式より算出可能である。
log10Pd =10.23−1750/(Td −38)
log10P∞=8.23−1750/(T−38)+log10ψ
ここで、ψは室内の相対湿度である。
【0078】
噴霧箇所1のFugacity capacity (Z1 )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)より、及び噴霧箇所1を構成する床あるいは壁のオイル成分の含有率(ρ1 )より、
【0079】
【数2】
【0080】
と表される。
【0081】
大・小粒子2・3のFugacity capacity (Zi ,i=2,3)は、化合物の蒸気圧(Ps )、及び粒子の表面温度(Td )より、
【0082】
【数3】
【0083】
と表される。ここでは、液体状態の化合物の蒸気圧(PL s )を有害物質の融点TM と、Td を用いて算出しているが、TM が得られない場合、PL s は固体状態の化合物の蒸気圧(Ps )と同じとしてよい。
【0084】
空気4のFugacity capacity(Z4 )は、室温(T)より、次のように表される。
【0085】
【数4】
【0086】
床5、壁6、及び天井7のFugacity capacity(Zj ,j=5,6,7)は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び床5、壁6、及び天井7を構成する材質の粒子構成溶媒成分含有率(ρj ,j=5,6,7)より、
【0087】
【数5】
【0088】
と表される。
【0089】
大・小粒子2・3が床5・壁6・天井7に付着する割合(γj )は、安全性評価の観点から床5に100%付着するとしてもよいが、過去の実測値から、例えば、床:壁:天井=97:2:1にしてもよい。
【0090】
大・小粒子2・3が噴霧箇所1に落下する割合(γ1 )は、上記割合(γj )、及び部屋の大きさ(V4 )に対する噴霧箇所1の占有面積(A1 )より求まる。
【0091】
床5・壁6・天井7中の化合物の拡散係数(Dc )は、以下のようにして算出可能である。即ち、Dc は空気中の化合物の拡散係数(Dca)に10-9を乗じて求めることが可能であり、Dcaは化合物の性質(構造式、分子量等)から例えば、Wike and Lee Method (Handbook of Chemical Property Estimation Methods, McGraw-Hill Book Company, 1982)に従って、算出可能である。
【0092】
7種の媒体中では主に光・酸化分解反応が生じており、噴霧箇所1の分解定数(K1 )、大・小粒子2・3の分解定数(Ki ,i=2,3)、空気4の分解定数(K4 )、床5の分解定数(K5 )、及び壁6・天井7の分解定数(Kj ,j=6,7)は、分解半減期(τ1 )、(τi )、(τ4 )、(τ5 )、あるいは(τj )を用いて、
【0093】
【数6】
【0094】
と定義される。このとき、上記表2に示すような分解半減期の内、空気中の化合物の分解半減期(τ4 )は実測が難しいので、分解定数(K4 )を決定するのは容易でないことが多い。そこで、実測値が入手できない場合、化合物の構造式を用いて、Atomospheric Oxidation program (Atkinson et al.,1984, Chem. Rev. Vol.84, pp437-470) で算出し求める方法もある。また、粒子中並びに内装材(床5・壁6・天井7)中の分解定数については、実測値が入手できない場合、居住者の安全性を見込みゼロとすることも可能である。
【0095】
時間tでの大・小粒子2・3の直径(di ,i=2,3)は、粒子の体積が粒子構成溶媒成分の蒸発により時間と共に小さくなるので、粒子構成溶媒成分が蒸発している間については、噴霧直後(t=0)の粒子の直径(d0i,i=2,3)、及び式(1)より求まる蒸発定数(α)を用いて、以下の式(7)の通りとなる。
【0096】
【数7】
【0097】
一方、粒子構成溶媒成分がすべて蒸発した後の粒子の直径(di )は、製品中の化合物の体積割合(Ra )と噴霧直後の粒子の直径(d0i)とを用いて、上記の式(7’)の通りとなる。
【0098】
製品中の化合物の体積割合(Ra )は、化合物含有量(Ca )及び化合物の比重(ρ)より、Ca /ρとして表される。
【0099】
粒子構成溶媒成分が蒸発し終わるまでの大・小粒子2・3の落下速度(vi ,i=2,3)は、粒子の動きが重力と空気抵抗に支配されているので、粒子構成溶媒の比重(ρd )、及び式(7)より求まる粒子の直径(di )を用いて、ストークスの法則より以下の式(8)となる。
【0100】
【数8】
【0101】
但し、gは重力加速度、ηは空気4の粘性率、Sc はすべり補正係数、及びβは速度係数である。ここで、すべり補正係数(Sc )は、粒子が小さくなるとストークスの法則に従わなくなるので、これを補正するための係数であり、式(7)より求まる粒子の直径(di )により上記の式(8’)で示される。
【0102】
一方、粒子構成溶媒成分がすべて蒸発した後の粒子の落下速度(vi )は、化合物の比重(ρ)、粒子構成溶媒の比重(ρd )、速度係数(β)、及び式(7’)より求まる粒子の直径(di )により、上記に示す式(8”)と表される。
【0103】
大・小粒子2・3の浮遊数(ni ,i=2,3)は、後述の空気4中の化合物の移動速度(k4 )、粒子の浮遊高さ(Hi )、部屋の大きさ(V4 =L4 ×W4 ×高さ)、及び式(8)あるいは式(8”)で求まる粒子の落下速度(vi )より、
【0104】
【数9】
【0105】
と表される。ここで、粒子の浮遊高さ(Hi )は、薬剤を噴霧箇所1に噴霧したときに噴霧箇所1で反射し浮遊した後の粒子分布の床5からの最高高さを意味し、粒子が細かいほど高い所に位置することになる。
【0106】
噴霧箇所1中の化合物の移動速度(k1 )は、床5・壁6・天井7中の化合物の拡散係数(Dc )を用いて、(Dc /t)0.5 と表される。
【0107】
大・小粒子2・3中の化合物の移動速度(ki ,i=2,3)は、次に示す空気4中の化合物の移動速度(k4 )より、k4 /100として表される。
【0108】
空気4中の化合物の移動速度(k4 )は、換気率(G)より、GV4 /A4 として示される。ここで、上記A4 は、空気4の移動方向(図2中の矢印方向)に対する部屋の断面積のことである。
【0109】
床5・壁6・天井7中の化合物の移動速度(kj ,j=5,6,7)は、床5・壁6・天井7中の化合物の拡散係数(Dc )を用いて(Dc /t)0.5 と表される。
【0110】
噴霧箇所1と空気4との間の化合物の移動係数(D14)は、噴霧箇所1中の化合物の移動係数(k1 )、空気4中の化合物の移動速度(k4 )、噴霧箇所1の面積(At )、式(8)または(8”)により求まる粒子の落下速度(vi )、式(2)より求まる噴霧箇所1のFugacity capacity(Z1 )、及び式(4)より求まる空気4のFugacity capacity(Z4 )より、以下のようになる。
【0111】
【数10】
【0112】
大・小粒子2・3と空気4との間の化合物の移動係数(Di4,i=2,3)は、大・小粒子2・3中の化合物の移動速度(ki )、空気4中の化合物の移動速度(k4 )、式(7)あるいは式(7’)より求まる粒子の直径(di )、式(3)で求まる粒子のFugacity capacity(Zi )、及び式(4)より求まる空気4のFugacity capacity(Z4 )より、次のようになる。ここで、Ai (=πdi 2 )は粒子の表面積である。
【0113】
【数11】
【0114】
空気4と、床5・壁6・天井7と間の化合物の移動係数(D4j,j=5,6,7)は、空気4中の化合物の移動速度(k4 )、床5・壁6・天井7中の化合物の移動速度(kj )、床5・壁6・天井7の表面積(Aj )、式(4)より求まる空気4のFugacity capacity(Z4 )、及び式(5)より求まる床5・壁6・天井7のFugacity capacity(Zj )より、
【0115】
【数12】
【0116】
となる。尚、床5、壁6、及び天井7の表面積(Aj )は、それぞれ部屋の大きさ(V4 =L4 ×W4 ×高さ)と噴霧箇所1の面積(At )より求められる。
【0117】
噴霧箇所1の体積(V1 )は、床5・壁6・天井7中の拡散係数(Dc )より求まる。
【0118】
大・小粒子2・3の体積変化(dVi /dt)は、式(7)あるいは式(7’)より求まる浮遊粒子の直径(di )、及び式(1)より求まる蒸発定数(α)を用いて、
【0119】
【数13】
【0120】
と表される。つまり、大・小粒子2・3は、粒子中のオイル成分あるいは水分が時間と共に蒸発して、その体積(Vi ,i=2,3)が減少する。
【0121】
床5・壁6・天井7の体積(Vj ,j=5,6,7)は、薬剤が残留噴霧される前の床5、壁6、及び天井7をそれぞれ薄い膜状のものと考え、薬剤がそれらの膜にしみ込むにつれてその厚みが増して体積が増加するものと考えると、上記床5・壁6・天井7の表面積(Aj )、及び床5・壁6・天井7中の化合物の拡散係数(Dc )より、次のように示される。
【0122】
【数14】
【0123】
(ii)Fugacity計算(S3)
噴霧箇所1での化合物の振る舞いは、Fugacity(f1 )に関する微分方程式として、
【0124】
【数15】
【0125】
と表される。ここで、V-changeの項は噴霧箇所1の体積変化(時間と共に増加)を、Deposition(i)の項は大・小粒子2・3の落下に伴う付着を、Transference(1)の項は噴霧箇所1と空気4との間における化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化をそれぞれ示している。
【0126】
大・小粒子2・3中の化合物の振る舞いは、Fugacity(fi ,i=2,3)に関する微分方程式として、
【0127】
【数16】
【0128】
と表される。ここで、V-changeの項は大・小粒子2・3の体積変化(時間と共に減少)を、Transference(1)の項は噴霧箇所1と空気4との間の化合物の移動量を、Transference(4)の項は大・小粒子2・3と空気4との間の化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化を各々表している。
【0129】
空気4中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f4 )に関する微分方程式として、
【0130】
【数17】
【0131】
と表される。ここで、Ventilationの項は化合物の室内からの排出量を、Transference(1)の項は空気4と噴霧箇所1との間の化合物の移動量を、Transference(i)の項は空気4と大・小粒子2・3との間の化合物の移動量を、Transference(j)の項は空気4と床5・壁6・天井7との間の化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化をそれぞれ示している。
【0132】
床5・壁6・天井7中の化合物の振る舞いは、Fugacity(fj ,j=5,6,7)に関する微分方程式として、
【0133】
【数18】
【0134】
と表される。ここで、V-changeの項は床5・壁6・天井7の体積変化(時間と共に増加)を、Deposition(i)の項は大・小粒子2・3の落下に伴う付着を、Transference(4)の項は床5・壁6・天井7と空気4との間の化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化を示している。
【0135】
上記式(15)ないし(18)の7種の微分方程式を連立してルンゲクッタジル法にて解くことにより、Fugacity(f1 〜f7 )を算出する。
【0136】
この連立微分方程式を解くときに、微小時間単位である予測刻み時間幅(dt)を設定する必要がある。つまり、予測刻み時間幅は、まず時間(t0 )での連立微分方程式の解を求め、次に予測刻み時間幅を加えた(t0 +dt)時間での微分方程式の解を求めることであり、予測刻み時間幅を次々と加えながら解を得ることによって経時的に変化するFugacityが求められる。理論的には、上記予測刻み時間幅の設定時間が小さければ小さいほど正確な解を得ることができるが、計算時間が非常に長くなる。逆に、設定時間が大き過ぎると解が発散して、解に誤りが生じ易くなる。
【0137】
そこで、本願発明では、非常に大きな変化が薬剤に起こるときには予測刻み時間幅が小さく設定されるように、逆に大きな変化がない場合には予測刻み時間幅が大きく設定されるようにしている。
【0138】
具体的には、薬剤の投入量と得られた解とが合致するように常にマスバランスを確認し、マスバランスが大きく変動しない場合には予測刻み時間幅を大きく、マスバランスが変動し始める場合には予測刻み時間幅を小さくする。例えば、マスバランスの変動を±5%の精度に設定すると、
化合物投入量/(存在量+分解量+排出量)=0.95〜1.05
の関係が常に満たされるように、即ちマスバランスの変動が±5%の範囲内に納まるように予測刻み時間幅を絶えず設定する。
【0139】
ここで、上記化合物投入量は、化合物放出量(Aa )のことである。また、存在量は、連立微分方程式で7種の媒体中の経時的な化合物量が求められるので、それらを合計して以下のように算出する。分解量及び排出量も以下に示す通りである。
【0140】
【数19】
【0141】
図5のフローチャートに基づいて、この予測刻み時間幅(dt)の設定方法を説明する。
【0142】
まず、予測刻み時間幅(dt)の初期値を入力し(S21)、次にマスバランスの差の上限である上限設定値(例えば0.1〔%〕)、及びマスバランスの差の下限である下限設定値(例えば10-10 〔%〕)を入力する(S22)。その後、t=t0 のFugacity及びマスバランスを計算し(S23・S24)、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のFugacity及びマスバランスを計算する(S25・S26)。
【0143】
マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し(S27)、マスバランスの変動が±5%の範囲内であれば、t=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が上限設定値以上であるか否かを判断する(S28)。S28で上限設定値以上であれば、予測刻み時間幅(dt)を小さくした方が解が正確になるので、予測刻み時間幅(dt)を1/2倍して設定を変更し(S29)、S28で上限設定値より小さければS30でt=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が下限設定値以下であるか否かを判断する。
【0144】
S30でマスバランスの差が下限設定値以下であれば、予測刻み時間幅(dt)を大きくしても解には影響を及ぼさないので、予測刻み時間幅(dt)を2倍して設定を変更し(S31)、次に、S31で変更した予測刻み時間幅(dt)が予測刻み時間幅(dt)の最大値(例えば、0.1〔hour〕)以下であるか否かを判断する(S32)。S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値以下の場合には、解は発散しないので、S31で設定した予測刻み時間幅(dt)を用いる。一方、S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値より大きい場合には解が発散する可能性があるので、予測刻み時間幅(dt)を最大値に設定し直す(S33)。また、上記S30において、マスバランスの差が下限設定値よりも大きければ、即ち下限設定値と上限設定値との間にあれば予測刻み時間幅(dt)は変更せずに計算を続ける。
【0145】
上記S29、S30、S32、あるいはS33の工程を経ると、S25へ戻って再び計算を行い、目的の時間に達するまで上記工程を繰り返す。
【0146】
一方、S27において、マスバランスの変動が±5%の範囲を越えると、マスバランスの変動が大きいので、変動が±5%の範囲内の場合と比較して予測刻み時間幅(dt)を小さくして計算を行った方がよい。従って、一旦計算を中止し(S34)、下限設定値を小さく設定し直してから(S35)、S23の工程へ戻る。
【0147】
このように、予測刻み時間幅を一定値にすることなく、マスバランスの変動をチェックしながら予測刻み時間幅を可変設定することにより、正確に、かつ効率よくFugacityを算出することが可能となる。
【0148】
(iii)経時的室内空気中濃度及び残留量算出(S4)
化合物の経時的室内空気中濃度は、上記(ii)項目で求められた空気のFugacity(f4 )にFugacity capacity(Z4 )を掛けたものと、小粒子のFugacity(f3 )にFugacity capacity(Z3 )を掛けたものとを足し合わせることによって算出される。尚、薬剤の種類によっては大粒子が人体に吸入される恐れがあるものがあるが、その場合には大・小の粒子のFugacity(f2 )(f3 )を用いて計算すればよい。
【0149】
化合物の残留量は、噴霧箇所1のFugacity(f1 )にFugacity capacity(Z1 )を掛けたものと、床5のFugacity(f5 )にFugacity capacity(Z5 )を掛けたものとを足し合わせることによって算出される。尚、噴霧箇所1が皮膚に接する恐れがほとんどない場合には床5のみのFugacity(f5 )を用いて計算すればよい。
【0150】
(iv)吸入推定曝露量及び吸入安全係数計算(S6・S7)
前述した経時的室内空気中濃度は、例えば図3(a)に示すような曲線を描く。この濃度曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積濃度を求め(図3(b)参照)、この値から平均室内空気中濃度を算出する。尚、上記特定期間は目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0151】
次に、上記平均室内空気中濃度、呼吸量、及び曝露時間に基づいて、吸入推定曝露量を求める。即ち、
吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕=平均室内空気中濃度〔mg/m3 〕×呼吸量〔m3 /kg/min〕×曝露時間〔min/day〕
の計算を行う。ここで、上記呼吸量は文献値あるいは実測値を用いればよい。また、大人と子供とに呼吸量を分けて考慮すれば、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。また、吸入された有害物質が体内に全て吸収されず、呼吸によって一部排出される場合は、吸入比率を考慮することにより、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。
【0152】
吸入安全係数は、予め動物実験により調べられた吸入毒性に関する無影響量と、先に求められた吸入推定曝露量とから算出される。即ち、
吸入安全係数=吸入無影響量〔mg/kg/day〕/吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0153】
(v)経皮推定曝露量及び経皮安全係数計算(S9・S11)
前述の残留量は、例えば図4(a)に示すような曲線を描く。この残留量曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積残留量を求め(図4(b)参照)、この値から平均残留量を算出する。尚、上記特定期間は、目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0154】
次に、平均残留量、皮膚付着率、接触面積、及び体重に基づいて、経皮推定曝露量を求める。即ち、
経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕=(平均残留量〔mg/m2 〕×皮膚付着率〔%〕×接触面積〔m2/day〕)/体重〔kg〕
の計算を行う。ここで、上記接触面積は文献値(例えば、4〔m2/day〕)を用いればよい。また、皮膚付着率は化合物の存在する床5に皮膚が接触した場合に、化合物が皮膚に付着する割合のことであり、この値は文献値あるいはモデル実験値を用いればよい。
【0155】
上記皮膚付着率のモデル実験方法は、次の通りである。幼児が床に接する圧力と同様の圧力で、デニムの布(8cm×10cm)の上に重し(8cm×8cm×8cm;4.2kg)を載せ、幼児が動くような速さ(120cm/15sec)でデニムの布を床上で引っ張る。このデニムと床を分析することにより、デニム及び床に含有される化合物を算出し、その比から皮膚付着率を求める。尚、この方法で得た皮膚付着率は、実際に手を床に押し付けて、手と床の分析値から求めた皮膚付着率と同等か、あるいは若干高めであることが確認されており、居住者の曝露評価を行う上でこのモデル実験方法は有用であることが確認された。
【0156】
次に、経皮安全係数は、予め動物実験により調べられた経皮毒性に関する無影響量と、先に求められた経皮推定曝露量とから算出される。即ち、
経皮安全係数=経皮無影響量〔mg/kg/day〕/経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0157】
しかしながら、一般に経皮無影響量はあまり求められておらず、文献値も多くない。従って、経皮安全係数を、経皮推定曝露量と、文献値が多数存在する経口無影響量及び経皮吸収率を用いて、以下の式に基づいて求める方がより正確な値を求めることができる。
経皮安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/(経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×経皮吸収率〔%〕)
ここで、経皮吸収率が不明の場合には、通常、国別のガイドライン(例えば10%)があり、これを用いればよい。
【0158】
(vi)経口推定曝露量及び経口安全係数計算(S13・S14)
上記(v)項目で得られた経皮推定曝露量、手表面積比、及び口移行率に基づいて、手から口への経口推定曝露量を求める。即ち、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×手表面積比〔%〕×口移行率〔%〕
の計算を行う。ここで、上記手表面積比は(手表面積/体表面積)で表され、その値は文献値(例えば、5〔%〕)を用いればよい。また、口移行率は仮定値であり、例えば100%とする。
【0159】
また、残留噴霧された化合物によって汚染された食器や食品によって経口曝露することが考えられる場合は、上記の手から口への経口推定曝露量に、食器あるいは食品から口への経口推定曝露量を加えたものを経口推定曝露量とする必要がある。例えば食器からの経口推定曝露量は、食器内に有害物質が残留する量を示す食器残留量、食器の表面積の総和である食器使用面積、食器からの口移行率に基づいて、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=食器残留量〔mg/m2 〕×食器使用面積〔m2/day〕×口移行率〔%〕/体重〔kg〕
の計算をすることによって得られる。ここで、食器残留量は、(平均床残留量×食器汚染率)で表され、この食器汚染率の値は実測値(例えば9%)又は仮定値を用いればよい。
【0160】
次に、経口安全係数は、予め動物実験により調べられた経口毒性に関する無影響量と、先に求められた経口推定曝露量とから算出される。即ち、
経口安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/経口推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0161】
以上のように、本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法は、まず環境を、噴霧箇所1と、大・小粒子2・3と、室内全体の空気4、床5と、壁6と、天井7とに分け、これらにおける化合物のFugacityに関する微分方程式を連立して解くことによって、上記化合物を含む薬剤を残留噴霧したときの上記化合物の室内挙動を予測するものである。
【0162】
これにより、環境を7種の媒体と見なし、各媒体間の化合物のやり取り等を考慮しているので、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能となる。
【0163】
また、連立微分方程式を解くときに設定される予測刻み時間幅は、上記化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように、残留噴霧後の室内における化合物のマスバランスを常に確認しながら可変して設定される。
【0164】
従って、連立微分方程式を解くときに、化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように残留噴霧後の化合物のマスバランスが常にチェックされて予測刻み時間幅が可変するので、マスバランスの変動が小さいときには上記予測刻み時間幅が大きく設定され、マスバランスの変動が大きくなり始めると予測刻み時間幅が小さく設定されることとなる。つまり、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に予測刻み時間幅が設定される。これにより、コンピュータで処理する際に、短時間で正確な解を得ることが可能となる。
【0165】
また、本実施形態における有害生物防除活性化合物の安全性評価方法は、上記予測結果を用いて、薬剤を残留噴霧した際の上記化合物の人体に対する安全性を評価するものである。
【0166】
従って、短時間、かつ精度良く、化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となる。これにより、化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く目的に応じた薬剤を処方し易くなる。
【0167】
尚、本実施形態では、床5の種類をフローリングとしたが、畳の場合も上記と同様の微分方程式を立てればよい。但し、式(5)の床5のFugacity capacity(Z5 )を求める際に、粒子構成溶媒成分含有率(表3参照)をフローリングから畳のものに変更する必要がある。また、式(6)の床5の分解定数(K5 )を求める際に、分解半減期をフローリングから畳のものに変更する必要がある。
【0168】
また、本実施形態では、ルンゲクッタジル法を用いてFugacityを求めたが、他の方法を用いて微分方程式を解くこともできる。しかしながら、ルンゲクッタジル法を用いると、上述した微分方程式のプログラムをBasicで容易に組むことができるので望ましい。また、ルンゲクッタジル法以外で微分方程式を解く際にも、前述のように、予測刻み時間幅を設定することにより、同様の効果を得ることが可能である。
【0169】
次に上記有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法及びそれを用いた安全性評価方法の実施例(Example 1〜5)について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0170】
本実施例における化合物の室内挙動シミュレーション方法の評価は、予測によって得られた結果と、実際の化合物の室内挙動を測定して得られた実測値とを比較することによって行われた。
【0171】
まず、実際の化合物の室内挙動の測定について説明する。
【0172】
使用されたエアゾール缶(300〔ml〕)は、0.9〔g〕のd-phenothrin(フェノスリン)(商標名;スミスリン,C23H26O3 :(3−フェノキシフェニル)メチル(1R)−シス−トランス−2,2−ジメチル−3−(2−メチル−1−プロフェニル)シクロプロパンカルボキシレイト)と、1.1〔g〕のd-tetramethrin(テトラメスリン)(商標名;ネオピナミンフォルテ,C19H25O4 :(1,3,4,5,6,7−ヘキサヒドロ−1,3−ジオキソ−2H−イソインドール−2−イル)メチル(1R)−シス−トランス−2,2−ジメチル−3−(2−メチル−1−プロフェニル)シクロプロパンカルボキシレイト)とを含有している。
【0173】
また、室内環境は、日本における典型的なアパートの6畳間(9.72〔m2〕)とした。上記エアゾール缶の表示にしたがって、床や壁より20〔cm〕ほど離れた距離から60〔sec/m2〕の割合で噴霧した。噴霧箇所は、床と壁との境から床方向に幅10〔cm〕または15〔cm〕、上記境から壁方向に幅10〔cm〕または15〔cm〕であった(図2参照)。全噴霧期間は、10〔cm〕幅の領域では2.52〔m2〕につき2.5分間、15〔cm〕幅の領域では3.78〔m2〕につき3.7分間であった。
【0174】
部屋の条件を表7に示すように変えて、5種の測定を行った。即ち、連続使用した場合(Example 1)、換気率を変化させた場合(Example 2)、窓を開けた場合(Example 3)、及びエアコンディショナー(以下、エアコンと称する)を作動させた場合(Example 4)の測定と、皮膚付着率のための測定(Example 5)とを行った。
【0175】
【表7】
【0176】
Example 1では、噴霧は2週間に1度の割合で4回行われた。エアコンは作動させず、部屋の窓は閉めた状態とした。室温は25〔℃〕、湿度は60〔%〕に制御した。照明条件は、朝7時から10時までと夜6時から11時までとの間は人工光で室内を照らすと共に、2つの窓を通じて自然光を与えた。換気率は、日本人女性と幼児が居住するのに最低限必要な1.5〔h-1〕に設定された。このような条件下において実測した部屋の温度、湿度、照度、及び換気率は表7に示す通りであり、これらの値は測定中の平均値である。この温度、湿度、及び照度の測定は部屋の中央にて行われた。また、換気率は、測定前と後とに確認を行っている。
【0177】
Example 2では、照明条件は自然光をカットし、暗所とした。換気率は、窓を閉めた日本のアパートの実際の換気率が0.5〜3〔h-1〕であるので、0.5〜4〔h-1〕に変えて測定を行った。
【0178】
Example 3では、噴霧を行った直後に、エアゾール缶の表示にしたがって5分間もしくは2時間窓を開放した。照明条件は、基本的には暗所としたが(表7において照度0〔lux〕)、窓を開けているときには自然光が入射した(表7において平均照度1890〔lux〕)。
【0179】
上記各測定におけるサンプリング処理は、次のようにして行われた。
【0180】
Example 1〜4では、噴霧してから特定期間後に室内空気をサンプリングした。このとき、d-phenothrin及びd-tetramethrinは、幼児と大人の呼吸領域に対応する位置で、直径が30〔μm〕以下の粒子が捕集できるよう空気吸引量を調節して気体状態のみならず浮遊粒子状態の化合物をもサンプリングした。
【0181】
Example 1において、噴霧前に床・壁・天井の中央に、それらと同じ材質の5〔cm〕×5〔cm〕片を置いておくことによって、床・壁・天井のサンプリングが行われた。壁に関しては、空気の流入側、排出側、及びそれら以外の横側の3箇所をサンプリングした。
【0182】
空気をサンプリングした捕集管、フローリング片、壁紙片、天井片、手、及びデニムの布におけるd-phenothrin及びd-tetramethrinは、表8に示す方法で分析された。これらの方法は、BHT(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)を含む有機溶剤の抽出液を用い、必要ならばクリーンアップを行って、ガスクロマトグラフィー(GC)に備えつけられた質量分析計(MSD)で分析を行うものである。各プロセスでは、溶剤の蒸発に伴う化合物の揮散を防止するためにジエチレングリコールやオクタノールが加えられる。d-phenothrin(質量183〔m/z〕)とd-tetramethrin(質量164〔m/z〕)共に、次に示すGC条件下で9分で検出された。装置は島津GC-MS QP-1100EX(Mode EI,70eV)を使用し、205〔℃〕から10〔℃/min〕の割合で上昇するようにプログラムされたDC-608カラム(内径0.53〔mm〕,長さ30〔m〕,厚さ0.8〔μm〕)で、注入及びイオンソース温度は260〔℃〕であった。
【0183】
【表8】
【0184】
上記の方法で測定したd-phenothrin及びd-tetramethrinの空気中濃度と床・壁・天井の残留量との結果について説明する。
【0185】
空気中濃度に関して、Example 1では、2週間に1度(2.5分間)の割合で8週間に渡って噴霧した時間を含んで、125日間測定された。図7に示すように、空気中濃度は噴霧直後に最高値を示し、d-phenothrinに関しては床の中心から25〔cm〕と120〔cm〕の高さでの平均が752〔μg/m3〕、d-tetramethrinに関しては1040〔μg/m3〕であり、その後急速に減少した。このとき、空気中での化合物の半減期が両方とも20分程度で短いため、噴霧期間である8週間の間に4度のピークを有する形となった。また、噴霧期間後の空気中濃度は、両者とも0.10〔μg/m3〕よりも少なかった。さらに、床上25〔cm〕と120〔cm〕の高さとでは、濃度にほとんど差はなかった。また、噴霧の回数の増加に伴う空気中濃度の増加は見られなかった。尚、図7において、検出限界(0.05〔μg/m3〕)未満で測定不可能であった濃度に関しては、検出限界でプロットしている。
【0186】
8週間で放出された全噴霧量は、1.11〔g〕のd-phenothrin及び1.38〔g〕のd-tetramethrinを含む250〔g〕であり、これは300〔ml〕のエアゾール缶1.2本分に等しい。残留噴霧用の300〔ml〕のエアゾール缶は日本で年間500万本売られているので、一件当たりに使用される年間消費量は0.13本と計算される。これにより、測定で使用した噴霧量(1部屋につき1.3本)は、実際の年間消費量よりもかなり多いことがわかる。
【0187】
表9に示すように、噴霧期間中の平均空気中濃度、及び8週間の噴霧期間を含む年間の平均空気中濃度は、d-phenothrinが2.35〔μg/m3〕/0.43〔μg/m3〕、d-tetramethrinが3.25〔μg/m3〕/0.53〔μg/m3〕と計算される。これにより、d-tetramethrinに対するd-phenothrinの空気中での存在量は、エアゾール缶内での存在比に対応していることがわかる。尚、表9では、検出限界値未満のものについては検出限界値を用いて平均空気中濃度を計算している。
【0188】
【表9】
【0189】
Example 2において、換気率を変えて噴霧後3.7分経ってからのd-phenothrin及びd-tetramethrinの空気中濃度を測定した。図8(a)にはd-phenothrinの結果のみを示す。これにより、換気率1.58〔h-1〕での空気中での半減期は21分、換気率0.50〔h-1〕では58分、換気率4.14〔h-1〕では11分であることがわかった。
【0190】
Example 3において、2.5分間薬剤を噴霧した直後に窓を開けてd-phenothrin及びd-tetramethrinの空気中濃度を測定した。図8(b)にd-phenothrinの結果を示す。これによれば、窓を5分間開放した場合の半減期は14分、2時間の場合では4分、窓を閉めたままでは20分であることがわかった。また、窓を開けた状態での平均濃度(5分開けた場合で2.88〔μg/m3〕、2時間開けた場合で1.19〔μg/m3〕)は、開けてない状態(14.8〔μg/m3〕)の1/5未満であった。
【0191】
尚、図8(a)及び図8(b)の測定値は、床から25〔cm〕と120〔cm〕の高さでサンプリングした空気の濃度の平均値である。また、検出限界未満で測定不可能な場合には検出限界値(0.05〔μg/m3〕)としてプロットしている。
【0192】
上記の半減期についてまとめたものを表10に示す。この結果、残留噴霧では、部屋の換気、特に噴霧直後に窓を開けることが、空気中濃度に非常に影響を及ぼすことがわかった。尚、表10には参考として薬剤を空間に噴霧したときの化合物(d-resmethrin及びd-tetramethrin)の空気中での半減期を記している。
【0193】
【表10】
【0194】
ところで、例えば、Example 3のように窓を開けた状態では、光分解による半減期を推定すると、化合物の構造から前述のAtomospheric Oxidation programからd-phenothrinで2.1時間、d-tetramethrinで1.7時間であると考えられている。従って、表10に示すように、空気中での半減期は上記光分解による半減期よりも短いため、d-phenothrin及びd-tetramethrinの濃度減少は、主に光分解ではなく換気によって引き起こされると考えられる。
【0195】
Example 4において、エアコンを使用した場合の平均濃度(d-phenothrinが11.6〔μg/m3〕、d-tetramethrinが15.5〔μg/m3〕)と、使用しない場合の平均濃度(d-phenothrinが14.8〔μg/m3〕、d-tetramethrinが20.2〔μg/m3〕)とを比較すると、ほとんど同じであった。これにより、空気の対流とエアコンのフィルタへの薬剤の吸収が空気中濃度に及ぼす影響はほとんど無視できることがわかった。
【0196】
床・壁・天井の残留量に関して、Example 1で床・壁・天井における125日間の残留量を測定した結果を図9(a)、図9(b)及び上記表9に示す。尚、図9(b)及び表9における壁の残留量の値は、空気の流入側及び排出側での値と、それらの横側での値を平均したものであり、図9(b)の壁・天井の残留量は、壁と天井の残留量を平均した値をプロットしている。
【0197】
空気の流入出によって、流入側での壁の残留量(d-phenothrinが28〔μg/m2〕、d-tetramethrinが35〔μg/m2〕)は、排出側や横側での壁の残留量(排出側で45〔μg/m2〕と58〔μg/m2〕、横側で33〔μg/m2〕と43〔μg/m2〕)よりも少なかった。また、d-phenothrin及びd-tetramethrinの残留量は噴霧回数が増すにつれて増大するが、噴霧後には徐々に減少した。このときのd-phenothrin及びd-tetramethrinの床での半減期はそれぞれ13日,20日、壁・天井での半減期は各々31〜41日,24〜75日であった。これらの値は、上述の空気中での半減期よりも長くなっているが、それは床・壁・天井の素材に酸化防止剤が大量に含まれているからである。また、薬剤を噴霧した箇所を除いて、床残留量が壁や天井の残留量よりも多くなっているのは、浮遊粒子が床に付着するからである。
【0198】
Example 5では、化合物が残留する床に直接手を押さえつける手付着試験と、手の代わりにデニムの布を用いた拭き取り試験とを行うことによって、フローリングにおけるd-phenothrin及びd-tetramethrinの皮膚付着率が測定された。スチューデントのt検定(P≦0.05)を行ったところ、拭き取り試験によって得られた皮膚付着率(噴霧6時間後でd-phenothrinが0.31〔%〕,d-tetramethrinが0.33〔%〕、噴霧24時間後でそれぞれ0.17〔%〕,0.09〔%〕)は、手付着試験によって得られた結果(噴霧6時間後でそれぞれ0.22〔%〕,0.32〔%〕、噴霧24時間後でそれぞれ0.06〔%〕,0.07〔%〕)と同等か、もしくはそれよりも高かった。これにより、拭き取り試験のみで皮膚付着率を決定しても、経皮曝露の安全性を推定する際に十分であることがわかった。
【0199】
次に、本願発明の化合物の室内挙動予測方法に基づいて得られたシミュレーション結果について説明する。このときの条件は、上記Example 1と同じ条件とした。また、1次条件としては、第1の実施形態の表1ないし表4に記載された数値を入力した。
【0200】
噴霧2.5分後から24時間後までの間のd-phenothrinの残留噴霧による振る舞いをシュミレートしたところ、表11に示す結果が得られた。尚、表中の“浮遊期間”は、2.4〔m〕より低い位置に浮遊している粒子が床上に落ちるか、空気中で消滅するまでの期間のことであり、“移動量”は、全噴霧量に対して24時間以内に移動した化合物量の割合のことである。
【0201】
【表11】
【0202】
これによれば、大粒子(直径20〔μm〕)中の主な溶剤は35秒後に完全に蒸発し、2時間後に空気中から消滅した。また、小粒子(直径5〔μm〕)中の主な溶剤は2.2秒後に完全に蒸発し、30時間空気中に存在した。粒子を含む空気中の薬剤(噴霧直後の薬剤量の40〔%〕)は、24時間以内に噴霧箇所へ1.0〔%〕、床に7.0〔%〕、壁に0.44〔%〕、天井に0.10〔%〕分布し、残りの29〔%〕は室外へ、3.2〔%〕は空気中で分解された。噴霧箇所における薬剤(噴霧直後の薬剤量の60〔%〕)は、24時間以内に噴霧量の0.16〔%〕が空気中へ蒸発し、1.7〔%〕は光・酸化分解し、残りの58〔%〕は噴霧箇所へ残留した。
【0203】
上記空気中濃度と噴霧箇所及び床・壁・天井の残留量とに関するシミュレーション結果と、前述の実測値とを比較したところ、図10(a)及び図10(b)に示す通りとなった。図において、実線はシミュレーション結果を示し、プロットは実測値を示している。このときの実測値はExample 1の結果から導き出したものである。
【0204】
これにより、本願発明の化合物の室内挙動予測方法に基づく予測結果は、実測値に非常に近いことがわかる。即ち、残留噴霧すると、空気中の大部分の薬剤は、室外に排出されるか、または床に落下する。噴霧箇所の薬剤は床や壁中に浸透し、わずかに分解あるいは蒸発した。
【0205】
次に、本願発明の化合物の安全性評価方法に基づいて得られた結果について説明する。ここでは、8週間に4回(1回につき2.5分間噴霧)、床と壁との境に薬剤を残留噴霧したときの、幼児を含む居住者に対するd-phenothrin及びd-tetramethrinの室内曝露量を評価した。
【0206】
居住者は、空気中に存在するd-phenothrin及びd-tetramethrinの蒸気あるいは粒子を吸入する。ヒトは直径8〔μm〕以下のエアゾール粒子を肺まで吸入するので、上述のように30〔μm〕以下の粒子と蒸気薬剤とをサンプリングすれば、吸入曝露の評価にとっては十分である。
【0207】
上記第1の実施形態の(iv)項で説明したように、平均室内空気中濃度(表9の“噴霧期間”参照)と、呼吸量と、曝露時間とを用いて計算した吸入推定曝露量を以下の表12に示す。ここで、日本人の室内での平均呼吸量は、大人が0.220〔L/min/kg〕、幼児が0.235〔L/min/kg〕である。また、曝露時間は、噴霧後24時間部屋に閉じ込められた最悪の場合を考えて、24〔h/day〕と仮定した。
【0208】
【表12】
【0209】
尚、表において、“窓閉”とは上記曝露時間中窓を閉めた場合であり、“窓開”とは窓を閉めた状態で噴霧を行い、その後5分間窓を開けた場合(Example 3)である。
【0210】
また、表12には、上記第1の実施形態の(v)項で説明したように、床の平均残留量(表9の“噴霧期間”参照)、皮膚付着率、接触面積、及び体重を用いて計算した経皮推定曝露量を示している。このとき、幼児と大人に対する接触面積を4.0〔m2/day〕、幼児の体重を10.2〔kg〕、大人の体重を50〔kg〕とした。また、d-phenothrin及びd-tetramethrinのフローリングでの皮膚付着率は、前述のExample 5の測定値の積分と外挿とから評価した値を用いた。即ち、皮膚付着率はd-phenothrinが0.31〔%〕、d-tetramethrinが0.25〔%〕であり、経皮推定曝露量の計算にはこれらの値が用いられた。
【0211】
さらに、表12には、上記第1の実施形態の(vi)項で説明したように、経皮推定曝露量、手表面積比、及び口移行率を用いて計算した経口推定曝露量を示している。このとき、手表面積比を約5〔%〕とし、口移行率を最悪の場合の100〔%〕と仮定し、幼児のみの経口推定曝露量が計算された。
【0212】
上記の計算で求められた吸入推定曝露量、経皮推定曝露量、及び経口推定曝露量に基づいて得られる吸入安全係数、経皮安全係数、並びに口安全係数をまとめたものを表13に示す。同時に、上記3つの安全係数より求められる総合安全係数も表中に記している。また、d-phenothrinの安全係数(吸入、経皮、あるいは経口)及びd-tetramethrinの安全係数(吸入、経皮、あるいは経口)の各々の逆数の和を求めて、得られた値を逆数にすることによって算出されるd-phenothrinとd-tetramethrinとの両方に対する安全係数も表中に示している。
【0213】
【表13】
【0214】
尚、d-phenothrinに関するラットの無影響量は、吸入が18.4〔mg/kg/day〕(=無影響気中濃度210〔mg/m3 〕×ラットの呼吸量0.365〔L/min/kg〕×ラットの曝露時間4〔h/day〕;週6日曝露で4週間の試験)、経皮が1000〔mg/kg/day〕(21日間の試験)、経口が125〔mg/kg/day〕(6か月間の試験)であった。また、d-tetramethrinに関するラットの無影響量は、吸入が3.22〔mg/kg/day〕(=無影響気中濃度49〔mg/m3 〕×ラットの呼吸量0.365〔L/min/kg〕×ラットの曝露時間3〔h/day〕;週7日曝露で4週間の試験)、経皮が1000〔mg/kg/day〕(21日間の試験)、経口が10.75〔mg/kg/day〕(6か月間の試験)であった。
【0215】
この結果、幼児の安全係数は、大人のそれよりも低いことが確認されると共に、経皮安全係数を除いて、d-phenothrinの安全係数の方がd-tetramethrinの安全係数よりも高いことがわかった。また、3つ内で吸入安全係数が最も低いので、3種の曝露ルートのすべてで曝されたときには吸入安全係数が総合安全係数の値をほぼ決定することになる。
【0216】
〔第2の実施形態〕
本発明の第2の実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、第1の実施形態において、床が繊維の穂立ちを有する敷物で構成されている場合の、化合物の振る舞いを予測するものである。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態の図面に示した部材と同一の部材には同一の符号を付記し、その説明を省略する。ここでは、噴霧箇所の種類のみをカーペットとし(例えば、図2中のcで示す床噴霧域がカーペットであるとする)、それ以外の床は単なる平面として取り扱った場合について説明し、第1の実施形態と異なる部分のみの説明を行う。
【0217】
尚、床(全面)の種類もカーペットとしてよいが、噴霧箇所以外の床には浮遊粒子が落下するだけであり、床がフローリングの場合の挙動と大きく変わらないので、床のFugacity capacityは粒子構成溶媒成分含有率で補正するだけでよいことが多い。
【0218】
まず、カーペットを図6(a)、図6(b)及び図6(c)に示すようにモデル化する。つまり、カーペットを、基材の上に植設された複数のカーペット繊維(繊維の穂立ち)とそれらの繊維間に存在する空間部分とに分ける。このようなカーペットが床全面に敷かれた部屋で薬剤を残留噴霧すると、噴霧箇所のカーペット繊維には薬剤がしみ込むと共に、空間部分には薬剤が溜まることになる。
【0219】
本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法も、図1のフローチャートにしたがうが、S1では、1次条件として、第1の実施形態の1次条件(表1〜表4参照)に、表14に示すカーペット関連1次条件が追加される。尚、カーペットの空間部分の断面積(Ac )は、空間部分が室内空気と接触する面積のことである(図6(a)、図6(b)及び図6(c)参照)。
【0220】
【表14】
【0221】
尚、表14における数値例は、図6(a)、図6(b)及び図6(c)に示す数値に基づいたものである。ここでは、1つの空間部分を0.1〔mm〕×0.1〔mm〕×3〔mm〕、1角のカーペット繊維を2.5〔mm〕×2.5〔mm〕×3〔mm〕の大きさとしている。また、1〔cm2 〕中に16〔個〕のカーペット繊維があるものとする。
【0222】
この場合には、各パラメータは、
と求めることができる。ここで、A1 は、第1の実施形態では噴霧箇所の占有面積であったが、1〔m2〕中のカーペット繊維が室内空気と接する面積に置換する。
【0223】
S2における2次条件としては、第1の実施形態の2次条件に、表15に示すカーペット関連2次条件が追加される。尚、k1 及びV1 は、第1の実施形態(表6参照)では噴霧箇所中の化合物の移動速度、及び噴霧箇所の体積であったが、各々カーペット繊維内での化合物の移動速度、及びカーペットの全繊維の体積に置換することとする。
【0224】
【表15】
【0225】
上記表15に示した一義的要因条件及び経時的変化条件の算出法を、水性エアゾール使用の場合、即ち粒子構成溶媒が水の場合を例にして以下に説明する。
【0226】
カーペットの空間部分に入り込んだ薬剤の蒸発定数(Rd )は、空間部分の断面積(Ac )、室温(T)、及び湿度(H)より、
【0227】
【数20】
【0228】
と表される。ここで、Td はカーペットの空間部分の温度(湿球温度に相当)であり、Hm はTd における空間部分の湿度(湿球温度での飽和湿度に相当)である。尚、Td 及びHm は、室温(T)及び湿度(H)に基づき、前述の「質量基準湿度表」から求めることができる。オイルベースの製品(エアゾール)の場合、水とオイルの性質を比較し、Rd に乗じて薬剤の蒸発定数を算出することができるが、オイルの蒸発が遅い場合Rd =0としてもよい。カーペットの空間部分に入り込んだ薬剤は、蒸発によってその体積が減少し、最後には化合物を残して消えてしまう。そして、残った化合物がカーペット繊維にしみ込むことになる。
【0229】
カーペットの全繊維の体積(V1 )は、床・壁・天井中の拡散係数(Dc )及びカーペット繊維が化合物と接触する面積(Aa1)に基づいて、以下のように求められる。
【0230】
【数21】
【0231】
製品中の化合物の移動速度(kc )は、室内空気における化合物の移動速度を示すk4 (=GV4 /A4 )を用いて、k4 /100と表される。
【0232】
カーペットの空間部分の薬剤と空気との間の化合物の移動係数(Dc4)は、上記製品中の化合物の移動速度(kc )、室内空気における化合物の移動速度(k4 )、噴霧箇所の面積(At )、空間部分の断面積(Ac )、後述の式(24)で求められる空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び第1の実施形態の式(4)で求められる空気のFugacity capacity(Z4 )より、次のように表される。
【0233】
【数22】
【0234】
空間部分の薬剤とカーペット繊維との間の化合物の移動係数(Dc1)は、製品中の化合物の移動速度(kc )、拡散係数(Dc )、噴霧箇所の面積(At )、カーペット繊維が空間部分における化合物と接触する面積(Ac1)、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び第1の実施形態の式(2)で求められる床のFugacity capacity(Z1 )より、
【0235】
【数23】
【0236】
と表される。但し、カーペット繊維内での化合物の移動速度(k1 )は、(Dc /t)0.5と表される。
【0237】
空間部分の薬剤の体積(Vc )は、噴霧箇所の面積(At )、粒子構成溶媒放出量(Oa )、及び式(20)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )より求まる。この空間部分の体積(Vc )は、薬剤中の溶媒が完全に蒸発するまで減少する。
【0238】
空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び製品の性質変化定数(a)より、次のように表される。
【0239】
【数24】
【0240】
ここで、製品の性質変化定数(a)は、式(20)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )、製品中に含まれる溶剤(Xylene)の含有率(Csd)、及び製品の希釈倍率(Xsol )に基づき算出することができる。即ち、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、
Zc ={(製品中の有機溶剤の比率)Kow+(製品中の水の比率)}×Cs /Ps
とも表され、この式と上記式(24)とを連立することにより、製品の性質変化定数(a)が算出される。尚、オイルベースの製品(エアゾール)の場合、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)により、第1の実施形態の式(5)で与えられる。
【0241】
これにより、カーペットの空間部分の化合物の振る舞いは、Fugacity(fc )に関する微分方程式として、以下のように示される。
【0242】
【数25】
【0243】
また、第1の実施形態における式(15)及び式(17)を、
【0244】
【数26】
【0245】
【数27】
【0246】
にそれぞれ置換する。
【0247】
式(26)において、V-changeの項はカーペット繊維の体積変化(時間と共に増加)を、Deposition(i)の項は粒子の落下に伴う付着を、Transference(c)の項はカーペット繊維と空間部分との間の化合物の移動量を、Transference(1)の項はカーペット繊維と空気との間における化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化をそれぞれ示している。
【0248】
また、式(27)において、Ventilationの項は化合物の室内からの排出量を、Transference(i)の項は空気と粒子との間の化合物の移動量を、Transference(j)の項は空気と床・天井・壁との間の化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化を、Transference(c)の項は空気と噴霧箇所の空間部分との間の化合物の移動量を、Transference(1)の項は空気と噴霧箇所のカーペット繊維との間の化合物の移動量を各々示している。
【0249】
従って、S3でのFugacity計算は、第1の実施形態の式(16)、(18)、及び上記(25)ないし(27)の8種の微分方程式をルンゲクッタジル法で解くことによって行われる。その後のS4ないしS17の工程は、第1の実施形態と同様である。
【0250】
以上のように、本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法は、噴霧箇所の種類が繊維の穂立ちと穂立ち間の空間部分とを有するカーペットの場合には、噴霧箇所、2種の浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井における化合物のFugacityに関する7種の連立微分方程式に、上記カーペットの空間部分のFugacityの微分方程式を加えて、各Fugacityを計算するものである。
【0251】
これにより、空間部分に薬剤が溜まることから平坦な床の場合とは化合物の振る舞いが異なる場合でも、正確に化合物の挙動を予測することが可能となり、多様なシミュレーションが行える。
【0252】
〔第3の実施形態〕
本発明の第3の実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0253】
本実施形態にかかる殺虫剤等の薬剤(溶液)に含まれる有害生物防除活性化合物(以下、単に化合物と称する)の室内挙動シミュレーション方法では、主に蚊やハエ等の室内の害虫を駆除するために薬剤を空間噴霧した場合の化合物の振る舞いを予測するものである。尚、上記薬剤はピレスロイド系殺虫性化合物及び有機リン系殺虫性化合物を含むすべての殺虫剤等である。
【0254】
まず、環境を、図11に示すように、各々の直径が異なる大粒子(エアゾール粒子)2、中粒子(エアゾール粒子)8、及び小粒子(エアゾール粒子)3と、室内全体の空気4と、床5と、壁6と、天井7との7種の媒体に分類する。
【0255】
粒子を3種に分けるのは、粒子の振る舞いが主にその直径に依存しているためであり、噴霧直後は各粒子は同一箇所に分布するが、時間が経てば、大粒子2はその重さのため床5に近い噴霧領域SZ2 、中粒子8は室内の中間にある噴霧領域SZ8 、そして小粒子3は他の2つの粒子に比べて軽いため天井7に近い噴霧領域SZ3 にそれぞれ分布することになるからである。
【0256】
上記7種の媒体における化合物のFugacityに関する連立微分方程式を立て、これをルンゲクッタジル法を用いて解くことによって、薬剤を室内空間に噴霧した際の薬剤中の化合物の室内挙動、即ち室内における化合物分布の経時的変化を予測解析する。
【0257】
このとき、床5の種類としては、主に畳、フローリング、及びカーペット(敷物)の3種があるので、床種類に応じた微分方程式を立てることとする。本実施形態では、床5を畳とした場合について説明する。
【0258】
図1に基づいて、上記化合物の室内挙動予測方法を説明する。本実施形態にかかるシミュレーション方法は、大きくは、室内環境を所定の媒体に分割し、各媒体における化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程(S1〜S2)と、上記微分方程式から、各媒体における化合物の逸散度を求める工程(S3)と、各媒体における化合物の逸散度から、化合物の室内挙動を求める工程(S4)と、微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる工程(S21〜S35、図5参照)と、化合物の室内挙動に基づいて、化合物の人体に対する安全性を評価する工程(S5〜S17)に分割できる。
【0259】
まず、ステップ(以下、Sと略称する)1で1次条件を入力する。この1次条件は、化合物の物理化学的性質(表16参照)、化合物の室内環境挙動性質(表17参照)、室内環境(表18参照)、製品の性質(表19参照)、及び噴霧条件(表20参照)である。
【0260】
【表16】
【0261】
【表17】
【0262】
【表18】
【0263】
【表19】
【0264】
【表20】
【0265】
尚、表16ないし表20における数値例は、夏の典型的な日本のアパートの6畳間(9.72〔m2〕)を想定したものである(図14参照)。
【0266】
次に、上記1次条件を用いて2次条件を計算で求める(S2)。この2次条件には、1次条件のみで求まり、時間的に変化しない一義的要因条件(表21参照)と、時間的な変化を伴う経時的変化条件(表22参照)とがある。これらの計算は後で詳細に説明する。
【0267】
【表21】
【0268】
【表22】
【0269】
上記2次条件を用いて7種のFugacityを計算する(S3)。即ち、大・中・小粒子2・8・3、空気4、床5、壁6及び天井7に関する7種の微分方程式を連立し、これをルンゲクッタジル法で解き、7種のFugacityを経時的に算出する。ここで、微分方程式を解くときに設定される予測刻み時間幅(微小時間単位)は、化合物のマスバランスの変動に合わせて自動的に可変して設定されるようになっている。
【0270】
S4で、上記算出された大・中・小粒子2・8・3のFugacity(fi ,i=2,8,3)及び空気4のFugacity(f4 )を用いて化合物の経時的室内空気中濃度を、床5のFugacity(f5 )を用いて化合物の床残留量を各々算出する。
【0271】
S5で、薬剤を吸入した場合における安全性評価を行うか否かを判断し、吸入における安全性評価を行う場合には、上記経時的室内空気中濃度を用いて、汚染された空気を吸入することによって、どの程度曝露されるかを示す吸入推定曝露量を計算する(S6)。その後、吸入推定曝露量に基づいて吸入安全係数を算出する(S7)。S8で、国毎に定められた基準値と上記吸入安全係数とを比較し、基準値に対して吸入安全係数が上回れば「安全性に問題なし」との判断を下す。一方、S8で基準値に対して吸入安全係数が下回れば、「安全性に問題あり」との判断を下し、S1へ戻って例えば、化合物の変更、製剤処方の変更、あるいは使用条件の変更等の1次条件の変更を検討する。
【0272】
また、上記S5で吸入における安全性評価でない場合には、薬剤が付着した床5に接触することによって皮膚がどの程度曝露されるかを示す経皮推定曝露量を計算する(S9)。その後、S10で経皮における安全性評価を行うか否かを判断し、経皮における安全性評価を行う場合には、上記経皮推定曝露量に基づいて経皮安全係数を算出する(S11)。S12で、吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経皮安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S12で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0273】
また、上記S10で経皮における安全性評価でない場合には、S13で上記経皮推定曝露量に基づいて、手等に付着した薬剤が口から入ることによってどの程度曝露されるかを示す経口推定曝露量を計算し(S13)、続いて、この経口推定曝露量に基づいて経口安全係数を算出する(S14)。この経口曝露は、特に幼児が薬剤の付着した手を口に入れることによって起こる可能性がある。S15で吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経口安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S15で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0274】
最後に、S8、S12、あるいはS15において、安全であると判断された場合には総合的な安全性の評価を行う。ここでは、先に求められた吸入安全係数、経皮安全係数、及び経口安全係数の各々の逆数の和を求めて、得られた値を逆数にすることにより、総合安全係数を求める(S16)。この総合安全係数を基準値と比較することによって、先の安全性評価と同様の評価を行う(S17)。
【0275】
次に、上記S2〜S4、S6、S7、S9、S11、S13、及びS14の工程について詳細に説明する。
【0276】
(i)2次条件計算(S2)
上記表21に示した一義的要因条件、及び表22に示した経時的変化条件の計算を説明する。
【0277】
噴霧直後の大・中・小粒子2・8・3の粒子数(n0i,i=2,8,3)は、噴霧割合、噴霧直後の粒子の直径(d0i,i=2,8,3)、粒子の分布(3種)、及び噴霧時間より求められる。この粒子数(n0i)は、噴霧領域(SZi ,i=2,8,3)の底が床5に到達するまでの間一定である。
【0278】
大・中・小粒子2・8・3の蒸発定数(α)は、粒子の表面温度(Td )、粒子構成溶媒の性質(蒸気圧Pd 、分子量Md 、比重ρd )、及び室内環境(空気拡散係数Dair 、蒸気圧P∞、室温T∞)より、
【0279】
【数28】
【0280】
と定義される。但し、Rは気体定数である。
【0281】
尚、上記表18及び表19の上部は空間噴霧エアゾールがオイルベースの場合を例示し、この場合にはT∞(エアゾール粒子から遠く離れた箇所の温度)やTd は室温(T)とし、P∞(エアゾール粒子から遠く離れた箇所のオイルの蒸気圧)はゼロとする。
【0282】
また、空間噴霧エアゾールが水ベースの場合には、式(28)のPd 、Md 、ρd 、Td 、及びP∞は水の性質に基づく値に変更する必要がある。具体的には、室温(T)が298〔K〕(=25℃)、相対湿度が60〔%RH〕時の上記要因値を表18及び表19の下部に例示している。
【0283】
尚、Td は室温(T)及び絶対湿度(H)に基づき、化学機械の理論と計算(第2版)(亀井三郎編、産業図書)等に記載される「質量基準湿度表」から求めることができる。また、Pd とP∞は、以下の式より算出可能である。
log10Pd =10.23−1750/(Td −38)
log10P∞=8.23−1750/(T−38)+log10ψ
ここで、ψは室内の相対湿度である。
【0284】
大・中・小粒子2・8・3のFugacity capacity(Zi ,i=2,8,3)は、化合物の蒸気圧(Ps )、融点(TM )、及び粒子の表面温度(Td )より、
【0285】
【数29】
【0286】
と表される。ここでは、液体状態の化合物の蒸気圧(PL s )をTM とTd を用いて算出しているが、TM が得られない場合、PL s は固体状態の化合物の蒸気圧(Ps )と同じとしてよい。
【0287】
空気4のFugacity capacity(Z4 )は、室温(T)より、
【0288】
【数30】
【0289】
と表される。
【0290】
床5、壁6、及び天井7のFugacity capacity(Zj ,j=5,6,7)は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び床5、壁6、及び天井7を構成する材質のオイル成分の含有率(ρj ,j=5,6,7)より、
【0291】
【数31】
【0292】
と表される。
【0293】
時間tでの大・中・小粒子2・8・3の直径(di ,i=2,8,3)は、粒子の体積が粒子構成溶媒成分の蒸発により時間と共に小さくなるので、粒子構成溶媒成分が蒸発している間については、噴霧直後(t=0)の粒子の直径(d0i)、及び式(28)より求まる蒸発定数(α)を用いて以下の式(32)の通りとなる。
【0294】
【数32】
【0295】
一方、粒子構成溶媒成分がすべて蒸発した後の粒子の直径(di )は、製品中の化合物の体積割合(Ra )と噴霧直後の粒子の直径(d0i)とを用いて、上記の式(32’)の通りとなる。
【0296】
製品中の化合物の体積割合(Ra )は、化合物含有量(Ca )及び化合物の比重(ρ)より、Ca /ρとして表される。
【0297】
粒子構成溶媒成分が蒸発し終わるまでの大・中・小粒子2・8・3の落下速度(vi ,i=2,8,3)は、粒子の動きが重力と空気抵抗に支配されているので、粒子構成溶媒の比重(ρd )、及び式(32)より求まる粒子の直径(di )を用いて、ストークスの法則より以下の式(33)となる。
【0298】
【数33】
【0299】
但し、gは重力加速度、ηは空気4の粘性率、Sc はすべり補正係数、及びβは速度係数である。ここで、すべり補正係数(Sc )は、粒子が小さくなるとストークスの法則に従わなくなるので、これを補正するための係数であり、式(32)より求まる粒子の直径(di )により上記の式(33’)で示される。
【0300】
一方、粒子構成溶媒成分がすべて蒸発した後の粒子の落下速度(vi )は、化合物の比重(ρ)、粒子構成溶媒の比重(ρd )、速度係数(β)、及び式(32’)より求まる粒子の直径(di )により上記に示す式(33”)と表される。
【0301】
噴霧領域(SZi )の底が床5に付いた後の大・中・小粒子2・8・3の浮遊数(ni ,i=2,8,3)は、噴霧高さ、後述の式(35)で求まるエアゾールゾーンの幅(LZi)、式(33)あるいは式(33”)より求まる粒子の落下速度(vi )、及び上記噴霧直後の粒子数(n0i)より、
【0302】
【数34】
【0303】
と表される。但し、txiは、噴霧領域(SZi )の底が床5に到達するまでの時間であり、t<txiである。ここで、Gは換気率であり、大・中・小粒子2・8・3は、床、壁、天井に付着して消滅する以外に、換気により室外へ排出されることも考慮した。また、LZiは噴霧による浮遊粒子の散布幅であり、式(35)によっても求められるが、簡略化して、散布直後の散布幅をそのまま用いてもよい。
【0304】
エアゾールゾーンの幅(LZi,i=2,8,3)は、噴霧領域(SZi )の底が床5に到達した後の噴霧領域の幅(高さ)のことであり、噴霧領域(SZi )が式(33)あるいは式(33”)で求まる粒子の落下速度(vi )を変えながら床5に吸収されるので、噴霧高さ及び上記落下速度(vi )より、
【0305】
【数35】
【0306】
と定義される。但し、tyiは、噴霧領域(SZi )が床5に完全に吸収されるまでの時間である。
【0307】
大・中・小粒子2・8・3と空気4との間の化合物の移動係数(Di4,i=2,8,3)は、粒子中の化合物の移動速度(ki ,i=2,8,3)、空気中の化合物の移動速度(k4 )、式(32)あるいは式(32’)より求まる直径(di )、式(29)、(30)で求まるFugacity capacity(Zi )、及び(Z4 )より、
【0308】
【数36】
【0309】
となる。
【0310】
ここで、Ai (=πdi 2 )は、粒子の表面積である。また、空気中の化合物の移動速度(k4 )は、換気率(G)より、GV4 /A4 として示される。粒子中の化合物の移動速度(ki )は、空気中の化合物の移動速度(k4 )より、k4 /100として表される。ここで、上記A4 は、図14に示すように、空気4の移動方向(図中矢印方向)に対する部屋の断面積のことである。
【0311】
床5・壁6・天井7中の化合物の移動速度(kj )は、床5・壁6・天井7中の化合物の拡散係数(Dc )を用いて、(Dc /t)0.5 と表される。ここで、Dc は以下のようにして算出可能である。即ち、Dc は空気中の化合物の拡散係数(Dca)に10-9を乗じて求めることが可能であり、Dcaは化合物の性質(構造式、分子量等)から例えば、Wike and Lee Method (Handbook of Chemical Property Estimation Methods, McGraw-Hill Book Company, 1982)に従って、算出可能である。
【0312】
空気4と、床5・壁6・天井7と間の化合物の移動係数(D4j,j=5,6,7)は、床5・壁6・天井7の各々における対空気移動半減期(τ4j,j=5,6,7)、部屋の大きさ(V4 )、後述の式(39)で求まる床5・壁6・天井7の体積(Vj )、式(30)、(31)で求まるFugacity capacity(Z4 )、及び(Zj )より、以下に示す式(37)の通りとなる。
【0313】
【数37】
【0314】
また、上記移動係数(D4j)は、空気中の化合物の速度(k4 )、床5・壁6・天井7中の化合物の速度(kj )、床5・壁6・天井7の表面積(Aj ,j=5,6,7)、及び式(30)、(31)で求まるFugacity capacity(Z4 )(Zj )より、上記式(37’)に示す式によっても求めることが可能である。上記床5、壁6、及び天井7の表面積(Aj )は、それぞれ部屋の大きさ(V4 =L4 ×W4 ×高さ)より求められる。
【0315】
尚、式(37)における対空気移動半減期(τ4j)は実測することが難しく、また様々な条件下で値が異なるため、正確な値を求めることが困難である。これに対して、式(37’)におけるすべてのパラメータは、測定を必要とせず、計算によって容易に求めることができる。従って、移動係数(D4j)は、式(37)よりも式(37’)で求める方が好ましい。
【0316】
大・中・小粒子2・8・3の体積(Vi ,i=2,8,3)は、式(32)あるいは式(32’)より求まる粒子の直径(di )を用いて、
【0317】
【数38】
【0318】
と表される。
【0319】
床5、壁6、及び天井7の体積(Vj ,j=5,6,7)は、薬剤が噴霧される前の床5・壁6・天井7を薄い膜状のものと考え、薬剤がそれらの膜にしみ込むにつれてその厚みが増して体積が増加するものと考えると、上記床5・壁6・天井7の表面積(Aj )及び床5・壁6・天井7中の化合物の拡散係数(Dc )より、
【0320】
【数39】
【0321】
となる。
【0322】
(ii)Fugacity計算(S3)
大・中・小粒子2・8・3中の化合物の振る舞いは、Fugacity(fi )に関する微分方程式として、
【0323】
【数40】
【0324】
と表される。ここで、V-changeの項は大・中・小粒子2・8・3の体積変化(時間と共に減少)を、Transference(4)の項は粒子と空気4との間における化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化を各々表している。このとき、上記表17に示すような光分解定数の内、空気中の化合物の分解定数(K4 )は、実測が難しく、この値を決定するのは容易でないことが多い。そこで、実測値が入手できない場合、化合物の構造式を用いて、Atomospheric Oxidation program (Atkinson et al.,1984, Chem. Rev. Vol.84, pp437-470)で算出し求める方法もある。また、粒子中並びに内装材(床5・壁6・天井7)中の光分解定数については、実測値が入手できない場合、居住者の安全性を見込みゼロとすることも可能である。尚、V-changeの項は粒子構成溶媒成分が蒸発している間のみ有効であり、Fugacity(fi )は噴霧領域(SZi )が存在している間有効である。
【0325】
空気中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f4 )に関する微分方程式として、
【0326】
【数41】
【0327】
と表される。ここで、Ventilationの項は化合物の室内からの排出量を、Transference(i)の項は空気4と粒子との間における化合物の移動量を、Transference(j)の項は空気4と床5・壁6・天井7との間における化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化をそれぞれ示している。
【0328】
床5、壁6、及び天井7中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f5 )(f6 )(f7 )に関する微分方程式として、それぞれ、
【0329】
【数42】
【0330】
【数43】
【0331】
【数44】
【0332】
と表される。ここで、各式のV-changeの項は床5・壁6・天井7の体積変化(時間と共に増加)を、Transference(4)の項は床5、壁6あるいは天井7と空気4との間における化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化をそれぞれ示している。また、Deposition(i)の項は粒子の落下に伴う付着を示している。ここで、γ5 、γ6 、γ7 は大・中・小粒子2・8・3が床5、壁6、天井7にそれぞれ付着する割合を表しており、主に換気率に左右される(例えば換気率が1.58〔1/hour〕の時、γ5 =0.93、γ6 =0.06、γ7 =0.01となる)。γ5 、γ6 、γ7 を導入することで、化合物の挙動を精度よく予測することができる。γ5 、γ6 、γ7 が求められない場合は、安全性評価の上では最悪のケースを想定し、γ5 =1、γ6 =0、γ7 =0として計算することが好ましい。
【0333】
上記式(40)ないし(44)の7種の微分方程式を連立してルンゲクッタジル法にて解くことにより、Fugacity(f2 〜f8 )を算出する。
【0334】
この連立微分方程式を解くときに、微小時間単位である予測刻み時間幅(dt)を設定する必要がある。つまり、予測刻み時間幅は、まず時間(t0 )での連立微分方程式の解を求め、次に予測刻み時間幅を加えた(t0 +dt)時間での微分方程式の解を求めることであり、予測刻み時間幅を次々と加えながら解を得ることによって経時的に変化するFugacityが求められる。理論的には、上記予測刻み時間幅の設定時間が小さければ小さいほど正確な解を得ることができるが、計算時間が非常に長くなる。逆に、設定時間が大き過ぎると解が発散して、解に誤りが生じ易くなる。
【0335】
そこで、本願発明では、非常に大きな変化が薬剤に起こるときには予測刻み時間幅が小さく設定されるように、逆に大きな変化がない場合には予測刻み時間幅が大きく設定されるようにしている。
【0336】
具体的には、薬剤の投入量と得られた解とが合致するように常にマスバランスを確認し、マスバランスが大きく変動しない場合には予測刻み時間幅を大きく、マスバランスが変動し始める場合には予測刻み時間幅を小さくする。例えば、マスバランスの変動を±5%の精度に設定すると、
化合物投入量/(存在量+分解量+排出量)=0.95〜1.05
の関係が常に満たされるように、即ちマスバランスの変動が±5%の範囲内に納まるように予測刻み時間幅を絶えず設定する。
【0337】
ここで、上記化合物投入量は、化合物含有量(Ca )、噴霧割合、及び噴霧時間より求められる。また、存在量は、連立微分方程式で7種の媒体中の経時的な化合物量が求められるので、それらを合計して以下のよう算出する。
【0338】
【数45】
【0339】
分解量及び排出量も上記に示す通りである。
【0340】
図5のフローチャートに基づいて、この予測刻み時間幅(dt)の設定方法を説明する。
【0341】
まず、予測刻み時間幅(dt)の初期値を入力し(S21)、次にマスバランスの差の上限である上限設定値(例えば0.1〔%〕)、及びマスバランスの差の下限である下限設定値(例えば10-6〔%〕)を入力する(S22)。その後、t=t0 のFugacity及びマスバランスを計算し(S23・S24)、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のFugacity及びマスバランスを計算する(S25・S26)。
【0342】
マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し(S27)、マスバランスの変動が±5%の範囲内であれば、t=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が上限設定値以上であるか否かを判断する(S28)。S28で上限設定値以上であれば、予測刻み時間幅(dt)を小さくした方が解が正確になるので、予測刻み時間幅(dt)を1/2倍して設定を変更し(S29)、S28で上限設定値より小さければS30でt=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が下限設定値以下であるか否かを判断する。
【0343】
S30でマスバランスの差が下限設定値以下であれば、予測刻み時間幅(dt)を大きくしても解には影響を及ぼさないので、予測刻み時間幅(dt)を2倍して設定を変更し(S31)、次に、S31で変更した予測刻み時間幅(dt)が予測刻み時間幅(dt)の最大値(例えば、0.1〔hour〕)以下であるか否かを判断する(S32)。S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値以下の場合には、解は発散しないので、S31で設定した予測刻み時間幅(dt)を用いる。一方、S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値より大きい場合には解が発散する可能性があるので、予測刻み時間幅(dt)を最大値に設定し直す(S33)。また、上記S30において、マスバランスの差が下限設定値よりも大きければ、即ち下限設定値と上限設定値との間にあれば予測刻み時間幅(dt)は変更せずに計算を続ける。
【0344】
上記S29、S30、S32、あるいはS33の工程を経ると、S25へ戻って再び計算を行い、目的の時間に達するまで上記工程を繰り返す。
【0345】
一方、S27において、マスバランスの変動が±5%の範囲を越えると、マスバランスの変動が大きいので、変動が±5%の範囲内の場合と比較して予測刻み時間幅(dt)を小さくして計算を行った方がよい。従って、一旦計算を中止し(S34)、下限設定値を小さく設定し直してから(S35)、S23の工程へ戻る。
【0346】
このように、予測刻み時間幅を一定値にすることなく、マスバランスの変動をチェックしながら予測刻み時間幅を可変設定することにより、正確に、かつ効率よくFugacityを算出することが可能となる。
【0347】
(iii)経時的室内空気中濃度及び床残留量算出(S4)
化合物の経時的室内空気中濃度は、上記(ii)項目で求められた大・中・小粒子2・8・3のFugacity(fi )にそれらのFugacity capacity(Zi )を掛けたものと、空気4のFugacity(f4 )に空気4のFugacity capacity(Z4 )を掛けたものとを足し合わせることによって算出される。尚、薬剤の種類によっては大粒子2や中粒子8が人体に吸入される恐れがないものがあるが、その場合には例えば小粒子3のみのFugacity(f3 )を用いて計算すればよい。
【0348】
化合物の床残留量は、床5のFugacity(f5 )に床5のFugacity capacity(Z5 )を掛けることによって算出される。
【0349】
(iv)吸入推定曝露量及び吸入安全係数計算(S6・S7)
前述した経時的室内空気中濃度は、例えば図3(a)に示すような曲線を描く。この濃度曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積濃度を求め(図3(b)参照)、この値から平均室内空気中濃度を算出する。尚、上記特定期間は目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0350】
次に、上記平均室内空気中濃度、呼吸量、及び曝露時間に基づいて、吸入推定曝露量を求める。即ち、
吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕=平均室内空気中濃度〔mg/m3 〕×呼吸量〔m3/kg/min〕×曝露時間〔min/day〕
の計算を行う。ここで、上記呼吸量は文献値あるいは実測値を用いればよい。また、大人と子供とに呼吸量を分けて考慮すれば、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。また、吸入された有害物質が体内に全て吸収されず、呼吸によって一部排出される場合は、吸入比率を考慮することにより、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。
【0351】
吸入安全係数は、予め動物実験により調べられた吸入毒性に関する無影響量と、先に求められた吸入推定曝露量とから算出される。即ち、
吸入安全係数=吸入無影響量〔mg/kg/day〕/吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0352】
(v)経皮推定曝露量及び経皮安全係数計算(S9・S11)
前述の床残留量は、例えば図4(a)に示すような曲線を描く。この残留量曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積残留量を求め(図4(b)参照)、この値から平均床残留量を算出する。尚、上記特定期間は、目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0353】
次に、平均床残留量、皮膚付着率、接触面積、及び体重に基づいて、経皮推定曝露量を求める。即ち、
経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕=(平均床残留量〔mg/m2 〕×皮膚付着率〔%〕×接触面積〔m2/day〕)/体重〔kg〕
の計算を行う。ここで、上記接触面積は文献値(例えば、4〔m2/day〕)を用いればよい。また、皮膚付着率は化合物の存在する床5に皮膚が接触した場合に、化合物が皮膚に付着する割合のことであり、この値は文献値あるいはモデル実験値を用いればよい。
【0354】
上記皮膚付着率のモデル実験方法は、次の通りである。幼児が床に接する圧力と同様の圧力で、デニムの布(8cm×10cm)の上に重し(8cm×8cm×8cm;4.2kg)を載せ、幼児が動くような速さ(120cm/15sec)でデニムの布を床上で引っ張る。このデニムと床を分析することにより、デニム及び床に含有される化合物を算出し、その比から皮膚付着率を求める。尚、この方法で得た皮膚付着率は、実際に手を床に押し付けて、手と床の分析値から求めた皮膚付着率と同等か、あるいは若干高めであることが確認されており、居住者の曝露評価を行う上でこのモデル実験方法は有用であることが確認された。
【0355】
次に、経皮安全係数は、予め動物実験により調べられた経皮毒性に関する無影響量と、先に求められた経皮推定曝露量とから算出される。即ち、
経皮安全係数=経皮無影響量〔mg/kg/day〕/経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0356】
しかしながら、一般に経皮無影響量はあまり求められておらず、文献値も多くない。従って、経皮安全係数を、経皮推定曝露量と、文献値が多数存在する経口無影響量及び経皮吸収率を用いて、以下の式に基づいて求める方がより正確な値を求めることができる。
経皮安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/(経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×経皮吸収率〔%〕)
ここで、経皮吸収率が不明の場合には、通常、国別のガイドライン(例えば10%)があり、これを用いればよい。
【0357】
(vi)経口推定曝露量及び経口安全係数計算(S13・S14)
上記(v)項目で得られた経皮推定曝露量、手表面積比、及び口移行率に基づいて、手から口への経口推定曝露量を求める。即ち、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×手表面積比〔%〕×口移行率〔%〕
の計算を行う。ここで、上記手表面積比は(手表面積/体表面積)で表され、その値は文献値(例えば、5〔%〕)を用いればよい。また、口移行率は仮定値であり、例えば100%とする。
【0358】
また、残留噴霧された化合物によって汚染された食器や食品によって経口曝露することが考えられる場合は、上記の手から口への経口推定曝露量に、食器あるいは食品から口へ経口推定曝露量を加えたものを経口推定曝露量とする必要がある。例えば食器からの経口推定曝露量は、食器内に有害物質が残留する量を示す食器残留量、食器の表面積の総和である食器使用面積、食器からの口移行率に基づいて、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=食器残留量〔mg/m2 〕×食器使用面積〔m2/day〕×口移行率〔%〕/体重〔kg〕
の計算をすることによって得られる。ここで、食器残留量は、(平均床残留量×食器汚染率)で表され、この食器汚染率の値は実測値(例えば9%)又は仮定値を用いればよい。
【0359】
次に、経口安全係数は、予め動物実験により調べられた経口毒性に関する無影響量と、先に求められた経口推定曝露量とから算出される。即ち、
経口安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/経口推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0360】
以上のように、本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法は、上記化合物を含む薬剤を空間噴霧したときに、大・中・小粒子2・8・3、空気4、床5、壁6、及び天井7のFugacityに関する微分方程式を連立して解き、その解に基づいて上記化合物の室内挙動を予測するものである。このとき、予測刻み時間幅は、上記化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように、噴霧後の室内における化合物のマスバランスを常に確認しながら可変させて設定される。
【0361】
従って、連立微分方程式を解くときに、化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように噴霧後の化合物のマスバランスが常にチェックされて予測刻み時間幅が可変するので、マスバランスの変動が小さいときには上記予測刻み時間幅が大きく設定され、マスバランスの変動が大きくなり始めると予測刻み時間幅が小さく設定されることとなる。つまり、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に予測刻み時間幅が設定される。これにより、コンピュータで処理する際に、短時間で正確な解を得ることが可能となる。
【0362】
また、本実施形態における有害生物防除活性化合物の安全性評価方法は、上記予測結果を用いて、薬剤を空間噴霧した際の上記化合物の人体に対する安全性を評価するものである。
【0363】
従って、短時間、かつ精度良く、化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となる。これにより、化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く目的に応じた薬剤を処方し易くなる。
【0364】
尚、本実施形態では、床5の種類を畳としたが、フローリングの場合も上記と同様の微分方程式を立てればよい。但し、式(31)の床5のFugacity capacity(Z5 )を求める際に、粒子構成溶媒成分含有率(表18参照)を畳からフローリングのものに変更する必要がある。
【0365】
また、本実施形態では、ルンゲクッタジル法を用いてFugacityを求めたが、他の方法を用いて微分方程式を解くこともできる。しかしながら、ルンゲクッタジル法を用いると、上述した微分方程式のプログラムをBasicで容易に組むことができるので望ましい。また、ルンゲクッタジル法以外で微分方程式を解く際にも、前述のように、予測刻み時間幅を設定することにより、同様の効果を得ることが可能である。
【0366】
次に、上記第3の実施形態に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法の実施例(Example 6〜10)について説明する。
【0367】
本実施例における化合物の室内挙動シミュレーション方法の評価は、種々の実験条件(Example 6〜Example 10)のもとで、予測によって得られた結果と、実際の化合物の室内挙動を測定して得られた実測値とを比較することによって行われた。各Exampleの実験条件は以下に示すとおりである。
【0368】
Example 6は、空間噴霧された薬剤として、pyrethroidを含むオイルベースの殺虫剤を用いている。室内環境は、日本における典型的なアパートの部屋(3.6〔m〕×3.6〔m〕×2.4〔m〕)とした。床は木製の床をポリウレタン樹脂で覆ったフローリングの床とし、壁と天井はポリクロロビニルの壁紙で覆われている。窓は、空間噴霧中及び空間噴霧後締め切っておくものとする。空間噴霧は、床から1.6〔m〕の高さに10秒間均一に噴霧する。その他の条件は、表16から20に記載されたとおりである。
【0369】
Example 7は、換気率を0.5〔1/hour〕とした以外はExample 6と同一の条件である。
【0370】
Example 8は、換気率を4.1〔1/hour〕とした以外はExample 6と同一の条件である。
【0371】
Example 9は、噴霧して5分後から5分間だけ窓を開けた以外はExample 6と同一の条件である。
【0372】
Example 10は、噴霧して5分後から2時間だけ窓を開けた以外はExample 6と同一の条件である。
【0373】
上記各Exampleの条件における、空気中の化合物濃度のシミュレーション結果と実測値を図12(a)及び図12(b)に示す。また、Example 6における床及び天井の残留量のシミュレーション結果を図12(c)に示す。図において、実線、点線及び破線はシミュレーション結果を示し、プロットは実測値を示している。
【0374】
上記結果から、本願発明の化合物の室内挙動シミュレーション方法に基づく予測結果は、実測値に非常に近いことがわかる。
【0375】
〔第4の実施形態〕
本発明の第4の実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、第3の実施形態において、床が繊維の穂立ちを有する敷物で構成されている場合の、化合物の振る舞いを予測するものである。なお、説明の便宜上、上記の第3の実施形態の図面に示した部材と同一の部材には同一の符号を付記し、その説明を省略する。ここでは、床の種類をカーペットとした場合について説明し、第3の実施形態と異なる部分のみの説明を行う。
【0376】
まず、カーペットを図13(a)、図13(b)及び図13(c)に示すようにモデル化する。つまり、カーペットを、基材の上に植設された複数のカーペット繊維(繊維の穂立ち)とそれらの繊維間に存在する空間部分とに分ける。このようなカーペットが床全面に敷かれた部屋で薬剤を空間噴霧すると、粒子がカーペット上に落下し、上記カーペット繊維には薬剤がしみ込むと共に、空間部分には薬剤が溜まることになる。
【0377】
本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法も、図1のフローチャートにしたがうが、S1では、1次条件として、第3の実施形態の1次条件(表16〜表20参照)に、表23に示すカーペット関連1次条件が追加される。尚、カーペットの空間部分の断面積(Ac )は、空間部分が室内空気と接触する面積のことである(図13(a)、図13(b)及び図13(c)参照)。
【0378】
【表23】
【0379】
尚、表23における数値例は、図13(a)、図13(b)及び図13(c)に示す数値に基づいたものである。ここでは、1つの空間部分を0.1〔mm〕×0.1〔mm〕×3〔mm〕、1角のカーペット繊維を2.5〔mm〕×2.5〔mm〕×3〔mm〕の大きさとしている。また、1〔cm2 〕中に16〔個〕のカーペット繊維があるものとする。この場合には、各パラメータは、
と求めることができる。ここで、A5 は1〔m2〕中のカーペット繊維が室内空気と接する面積のことである。
【0380】
S2における2次条件としては、第3の実施形態の2次条件に、表24に示すカーペット関連2次条件が追加される。尚、k5 及びV5 は、第3の実施形態(表22参照)では床中の化合物の移動速度及び床の体積であったが、各々カーペット繊維内での化合物の移動速度及びカーペットの全繊維の体積に置換することとする。
【0381】
【表24】
【0382】
上記表24に示した一義的要因条件、及び経時的変化条件の算出法を、水性エアゾール使用の場合、即ち粒子構成溶媒が水の場合を例にして以下に説明する。
【0383】
カーペットの空間部分に入り込んだ薬剤の蒸発定数(Rd )は、空間部分の断面積(Ac )、室温(T)、及び湿度(H)より、
【0384】
【数46】
【0385】
と表される。ここで、Td はカーペットの空間部分の温度(湿球温度に相当)であり、Hm はTd における空間部分の湿度(湿球温度での飽和湿度に相当)である。尚、Td 及びHm は、室温(T)及び湿度(H)に基づき、前述の「質量基準湿度表」から求めることができる。オイルベースの製品(エアゾール)の場合、水とオイルの性質を比較し、Rd に乗じて薬剤の蒸発定数を算出することができるが、オイルの蒸発が遅い場合Rd =0としてもよい。
【0386】
カーペットの全繊維の体積(V5 )は、拡散係数(Dc )及びカーペット繊維が化合物と接触する面積(Aa5)に基づいて、
【0387】
【数47】
【0388】
として求められる。
【0389】
製品中の化合物の移動速度(kc )は、室内空気における化合物の移動速度を示すk4 (=GV4 /A4 )を用いて、k4 /100と表される。
【0390】
カーペットの空間部分の薬剤と空気との間の化合物の移動係数(Dc4)は、上記製品中の化合物の移動速度(kc )、室内空気における化合物の移動速度(k4 )、床の寸法(L4 ×W4 )、空間部分の断面積(Ac )、後述の式(50)で求められる空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び第3の実施形態の式(30)で求められる空気のFugacity capacity(Z4 )より、
【0391】
【数48】
【0392】
と表される。
【0393】
空間部分の薬剤とカーペット繊維との間の化合物の移動係数(Dc5)は、製品中の化合物の移動速度(kc )、拡散係数(Dc )、床の寸法(L4 ×W4 )、カーペット繊維が空間部分における化合物と接触する面積(Ac5)、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び第3の実施形態の式(31)で求められる床のFugacity capacity(Z5 )より、
【0394】
【数49】
【0395】
と表される。但し、カーペット繊維内での化合物の移動速度(k5 )は、(Dc /t)0.5と表される。
【0396】
空間部分の薬剤の体積(Vc )は、床の寸法(L4 ×W4 )、噴霧割合、製品中に含まれる溶剤(Xylene)の含有率(Csd)、製品の希釈倍率(Xsol )、及び式(46)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )より求まる。
【0397】
空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び製品の性質変化定数(a)より、
【0398】
【数50】
【0399】
と表される。
【0400】
ここで、製品の性質変化定数(a)は、式(46)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )、製品中に含まれる溶剤(Xylene)の含有率(Csd)、及び製品の希釈倍率(Xsol )に基づき算出することができる。即ち、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、
Zc ={(製品中の有機溶剤の比率)Kow+(製品中の水の比率)}×Cs /Ps
とも表され、この式と上記式(50)とを連立することにより、製品の性質変化定数(a)が算出される。尚、オイルベースの製品(エアゾール)の場合、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)により、第3の実施形態の式(31)で与えられる。
【0401】
これにより、カーペットの空間部分の化合物の振る舞いは、Fugacity(fc )に関する微分方程式として、
【0402】
【数51】
【0403】
と表される。また、第3の実施形態における式(42)及び式(41)を、
【0404】
【数52】
【0405】
【数53】
【0406】
にそれぞれ置換する。
【0407】
式(52)において、V-changeの項はカーペット繊維の体積変化(時間と共に増加)を、Deposition(i)の項は粒子の落下に伴う付着を、Transference(c)の項はカーペット繊維と空間部分との間の化合物の移動量を、Transference(4)の項はカーペット繊維と空気との間における化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化をそれぞれ示している。
【0408】
また、式(53)において、Ventilationの項は化合物の室内からの排出量を、Transference(i)の項は空気と粒子との間の化合物の移動量を、Transference(j)の項は空気と床(カーペット繊維)・天井・壁との間の化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光分解量の変化を、Transference(c)の項は空気と空間部分との間の化合物の移動量を各々示している。
【0409】
従って、S3でのFugacity計算は、第3の実施形態の式(40)、(43)、(44)、上記(51)ないし(53)の8種の微分方程式をルンゲクッタジル法で解くことによって行われる。その後のS4ないしS17の工程は、第3の実施形態と同様である。
【0410】
以上のように、本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法は、床の種類が繊維の穂立ちと穂立ち間の空間部分とを有するカーペットの場合には、大・中・小の3種の粒子、室内空気、床(カーペット繊維)、天井、及び壁におけるFugacityに関する7種の連立微分方程式に、上記カーペットの空間部分のFugacityの微分方程式を加えて、各Fugacityを計算するものである。
【0411】
これにより、空間部分に薬剤が溜まることから平坦な床の場合とは化合物の振る舞いが異なる場合でも、正確に化合物の挙動を予測することが可能となり、多様なシミュレーションが行える。
【0412】
〔第5の実施形態〕
本発明の第5の実施形態について図面を参照して説明すれば、以下の通りである。
【0413】
本実施形態にかかる殺虫剤等の薬剤(溶液)に含まれる有害生物防除活性化合物(以下、単に化合物と称する)の室内挙動シミュレーション方法では、例えば蚊を駆除するための電子蚊取器等のような電気的加熱揮散器を用いて、室内の害虫を駆除するために薬剤を加熱して揮散させた場合の化合物の振る舞いを予測するものである。尚、上記薬剤はピレスロイド系殺虫性化合物及び有機リン系殺虫性化合物を含むすべての殺虫剤等である。
【0414】
まず、環境を、図15に示すように、3種の凝縮粒子9・10・11、高濃度空気12、中濃度空気13、低濃度空気14、床5、壁6、高濃度天井15、中濃度天井16、及び低濃度天井17の11種の媒体に分類する。
【0415】
つまり、薬剤を揮散させると、最初はすべての化合物が完全な蒸気(高濃度空気12)として蒸発するが、中濃度空気13で化合物の放出割合(ET )が蒸気中の化合物の飽和量を越えると凝縮粒子9・10・11が次々と生成される。この凝縮粒子9・10・11は、粒子が発生してから消滅するまでの時間に基づいて3種に分けられる。上記高濃度空気12及び中濃度空気13以外のヒトが主に呼吸を行う室内空気を低濃度空気14とする。また、高濃度天井15は上記凝縮粒子9・10・11が吸収される天井部分であり、中濃度天井16では中濃度空気13が接する天井部分であり、低濃度天井17は低濃度空気14が接する天井部分である。
【0416】
上記11種の媒体における化合物のFugacityに関する連立微分方程式を立て、これをルンゲクッタジル法を用いて解くことによって、薬剤を加熱揮散した際の薬剤中の化合物の室内挙動、即ち室内における化合物分布の経時的変化を予測解析する。
【0417】
このとき、床5の種類としては、主に畳、フローリング、及びカーペット(敷物)の3種があるので、床種類に応じた微分方程式を立てることとする。本実施形態では、床5を畳とした場合について説明する。
【0418】
図1に基づいて、上記化合物の室内挙動予測方法を説明する。本実施形態にかかるシミュレーション方法は、大きくは、室内環境を所定の媒体に分割し、各媒体における化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程(S1〜S2)と、上記微分方程式から、各媒体における化合物の逸散度を求める工程(S3)と、各媒体における化合物の逸散度から、化合物の室内挙動を求める工程(S4)と、微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる工程(S21〜S35、図5参照)と、化合物の室内挙動に基づいて、化合物の人体に対する安全性を評価する工程(S5〜S17)に分割できる。
【0419】
まず、ステップ(以下、Sと略称する)1で1次条件を入力する。この1次条件は、化合物の物理化学的性質(表25参照)、化合物の室内環境挙動性質(表26参照)、室内環境(表27参照)、及び製品の性質(表28参照)である。
【0420】
【表25】
【0421】
【表26】
【0422】
【表27】
【0423】
【表28】
【0424】
尚、表28におけるA12、A13、及びA14は、室内空気の移動方向(図15中の矢印)に対する各空気12・13・14の断面積を示している。
【0425】
また、表25ないし28における数値例は、夏の典型的な日本のアパートの6畳間(9.72〔m2〕)を想定し、かつオイルをベースにした薬剤を用いる電気的加熱揮散器を使用したものである(図16(a)及び図16(b)参照)。また、電気的加熱揮散器としては、1〔cm〕×1〔cm〕の芯部分(温度が405〔K〕)と、4〔cm〕×4〔cm〕×0.5〔cm〕のヒータ部分(温度が373〔K〕)と、薬剤が封入された容器(温度303〔K〕)とからなるものとしている。また、表28における化合物含有量(Ra )の数値例は、凝縮直後の粒子の体積に対する化合物の体積を示している。
【0426】
次に、上記1次条件を用いて2次条件を計算で求める(S2)。この2次条件には、1次条件のみで求まり、時間的に変化しない一義的要因条件(表29参照)と、時間的な変化を伴う経時的変化条件(表30参照)とがある。これらの計算は後で詳細に説明する。
【0427】
【表29】
【0428】
【表30】
【0429】
上記2次条件を用いて11種のFugacityを計算する(S3)。即ち、3種の凝縮粒子9・10・11と、3種の空気12・13・14と、床5と、壁6と、3種の天井15・16・17とに関する11種の微分方程式を連立し、これをルンゲクッタジル法で解き、11種のFugacityを経時的に算出する。ここで、微分方程式を解くときに設定される予測刻み時間幅(微小時間単位)は、化合物のマスバランスの変動に合わせて自動的に可変して設定されるようになっている。
【0430】
S4で、上記算出された低濃度空気14のFugacity(f14)を用いて化合物の経時的室内空気中濃度を、床5のFugacity(f5 )を用いて化合物の床残留量を各々算出する。
【0431】
S5で、薬剤を吸入した場合における安全性評価を行うか否かを判断し、吸入における安全性評価を行う場合には、上記経時的室内空気中濃度を用いて、汚染された空気を吸入することによって、どの程度曝露されるかを示す吸入推定曝露量を計算する(S6)。その後、吸入推定曝露量に基づいて吸入安全係数を算出する(S7)。S8で、国毎に定められた基準値と上記吸入安全係数とを比較し、基準値に対して吸入安全係数が上回れば「安全性に問題なし」との判断を下す。一方、S8で基準値に対して吸入安全係数が下回れば、「安全性に問題あり」との判断を下し、S1へ戻って例えば、化合物の変更、製剤処方の変更、あるいは使用条件の変更等の1次条件の変更を検討する。
【0432】
また、上記S5で吸入における安全性評価でない場合には、薬剤が付着した床5に接触することによって皮膚がどの程度曝露されるかを示す経皮推定曝露量を計算する(S9)。その後、S10で経皮における安全性評価を行うか否かを判断し、経皮における安全性評価を行う場合には、上記経皮推定曝露量に基づいて経皮安全係数を算出する(S11)。S12で、吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経皮安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S12で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0433】
また、上記S10で経皮における安全性評価でない場合には、S13で上記経皮推定曝露量に基づいて、手等に付着した薬剤が口から入ることによってどの程度曝露されるかを示す経口推定曝露量を計算し(S13)、続いて、この経口推定曝露量に基づいて経口安全係数を算出する(S14)。この経口曝露は、特に幼児が薬剤の付着した手を口に入れることによって起こる可能性がある。S15で吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経口安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S15で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0434】
最後に、S8、S12、あるいはS15において、安全であると判断された場合には総合的な安全性の評価を行う。ここでは、先に求められた吸入安全係数、経皮安全係数、及び経口安全係数の各々の逆数の和を求めて、得られた値を逆数にすることにより、総合安全係数を求める(S16)。この総合安全係数を基準値と比較することによって、先の安全性評価と同様の評価を行う(S17)。
【0435】
次に、上記S2〜S4、S6、S7、S9、S11、S13、及びS14の工程について詳細に説明する。
【0436】
(i)2次条件計算(S2)
上記表29に示した一義的要因条件、及び表30に示した経時的変化条件の計算を説明する。
【0437】
凝縮粒子9・10・11は、時間t1 の間に連続して生成され、高濃度天井15に吸収される。具体的には揮散後から時間t1 /3までの間に凝縮粒子9が存在し、時間t1 /3後に凝縮粒子10が生成され、時間2t1 /3後に凝縮粒子11が生成される。このときの凝縮粒子9・10・11の浮遊数(ni ,i=9,10,11)は、発生から吸収まで一定であり、化合物の比重(ρ)、化合物含有量(Ra )、放出割合(ET )、凝縮割合(Cr )、及び凝縮粒子9・10・11の最初の直径(d0 )より、次のように表される。ここで、Gは換気率である。
【0438】
【数54】
【0439】
凝縮粒子9・10・11の蒸発定数(α)は、粒子の表面温度(Td )、粒子構成溶媒の性質(蒸気圧Pd 、分子量Md 、比重ρd )、及び室内環境(空気拡散係数Dair 、蒸気圧P∞、室温T∞)より、以下のように定義される。但し、Rは気体定数である。
【0440】
【数55】
【0441】
尚、上記表27及び表28の上部は加熱揮散エアゾールがオイルベースの場合を例示し、この場合にはT∞(粒子から遠く離れた箇所の温度)やTd は室温(T)とし、P∞(粒子から遠く離れた箇所のオイルの蒸気圧)はゼロとする。
【0442】
また、加熱揮散エアゾールが水ベースの場合には、式(55)のPd 、Md 、ρd 、Td 、及びP∞は水の性質に基づく値に変更する必要がある。具体的には、室温(T)が298〔K〕(=25℃)、相対湿度が60〔%RH〕時の上記要因値を表27及び表28の下部に例示している。
【0443】
尚、Td は室温(T)及び絶対湿度(H)に基づき、化学機械の理論と計算(第2版)(亀井三郎編、産業図書)等に記載される「質量基準湿度表」から求めることができる。また、Pd とP∞は、以下の式より算出可能である。
log10Pd =10.23−1750/(Td −38)
log10P∞=8.23−1750/(T−38)+log10ψ
ここで、ψは室内の相対湿度である。
【0444】
高濃度空気12への薬剤放出量(Ev )は、化合物の分子量(Ma )、放出割合(ET )、及び凝縮割合(Cr )より、以下のように表される。
【0445】
【数56】
【0446】
床5、壁6、高濃度天井15、中濃度天井16、及び低濃度天井17の表面積(Ak ,k=5,6,15,16,17)は、それぞれ部屋の大きさ(V4 )、及び床の面積(L4 ×W4 )より求められる。
【0447】
室内空気の速度(vf )は、部屋の大きさ(V4 )、換気率(G)、及び室内空気の移動方向に対する部屋の断面積(A14)を用いて、次のようにして求められる。
【0448】
【数57】
【0449】
凝縮粒子9・10・11のFugacity capacity(Zi ,i=9,10,11)は、化合物の蒸気圧(Ps )、融点(TM )、及び粒子の表面温度(Td )より、
【0450】
【数58】
【0451】
と表される。ここでは、液体状態の化合物の蒸気圧(PL s )をTM とTd を用いて算出しているが、TM が得られない場合、PL s は固体状態の化合物の蒸気圧(Ps )と同じとしてよい。
【0452】
空気12・13・14のFugacity capacity(Zj ,j=12,13,14)は、室温(T)より、次のように表される。
【0453】
【数59】
【0454】
床5、壁6、及び天井15・16・17のFugacity capacity(Zk ,k=5,6,15,16,17)は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び床5、壁6、及び天井15・16・17を構成する材質のオイル成分の含有率(ρk ,k=5,6,15,16,17)より、
【0455】
【数60】
【0456】
と表される。
【0457】
11種の媒体中では主に光・酸化分解反応が生じており、凝縮粒子9・10・11の分解定数(Ki ,i=9,10,11)と、空気12・13・14の分解定数(Kj ,j=12,13,14)と、床5、壁6、及び天井15・16・17の分解定数(Kk ,k=5,6,15,16,17)とは、各々の光・酸化分解半減期(τi )、(τj )、(τk )を用いて定義される。
【0458】
【数61】
【0459】
尚、τi ,τk は入手できない場合が多いが、そのときは居住者の安全性確保の観点からKi やKk をゼロとすればよい。空気中の化合物のτj が入手できない場合は、Atomospheric Oxidation program (Atkinson et al.,1984, Chem. Rev. Vol.84, pp437-470)を用いて、化合物の構造式から算出することも可能である。
【0460】
時間tでの凝縮粒子9・10・11の直径(di ,i=9,10,11)は、粒子の体積が粒子構成溶媒成分の蒸発により時間と共に小さくなるので、粒子構成溶媒成分が蒸発している間については凝縮直後(t=0)の粒子の直径(d0 )、及び式(55)より求まる蒸発定数(α)を用いて示される。
【0461】
【数62】
【0462】
凝縮粒子9・10・11と中濃度空気13との間の化合物の移動係数(Di13 )は、式(62)で求まる凝縮粒子9・10・11の直径(di )、式(57)で求まる室内空気の速度(vf )、式(58)で求まる凝縮粒子9・10・11のFugacity capacity(Zi )、及び式(59)で求まる中濃度空気13のFugacity capacity(Z13)より、
【0463】
【数63】
【0464】
となる。ここで、Ai (=πdi 2 )は粒子の表面積であり、k13(=vf +vi )は中濃度空気13中の化合物の移動速度であり、ki (=vf /100)は粒子中の化合物の移動速度である。尚、vi は凝縮粒子9・10・11の浮遊速度であり、電気的加熱揮散器の熱による流れ、重力、及び空気抵抗に支配されているので、流体力学を利用して求めることができる。
【0465】
中濃度空気13と天井15・16との間、あるいは低濃度空気14と床5、壁6、及び低濃度天井17との間の化合物の移動係数(Djk)は、天井15・16・17における対空気移動半減期(τjk)、空気12・13・14の体積(Vj ,j=12,13,14)、後述の式(66)で求まる床・壁・天井の体積(Vk )、式(59)で求まる空気12・13・14のFugacity capacity(Zj )、式(60)で求まる床・壁・天井のFugacity capacity(Zk )より、
【0466】
【数64】
【0467】
となる。ここで、空気12・13・14の全体積V12+V13+V14は、部屋の体積(V4 )と等しくなる。
【0468】
また、上記移動係数(Djk)は、空気中の化合物の移動速度(kj )、及び内装材(床5・壁6・天井15・16・17)中の化合物の移動速度(kk )を用いて、上記式(64’)に示す式によっても求めることが可能である。
【0469】
尚、式(64)における対空気移動半減期(τjk)は実測することが難しく、また様々な条件下で値が異なるため、正確な値を求めることが困難である。これに対して、式(64’)におけるすべてのパラメータは、測定を必要とせず、計算によって容易に求めることができる。例えば、内装材中の化合物の移動速度(kk )は、化合物の拡散係数(Dc )を用いて、(Dc /t)0.5 と計算され、Ajkは各空気12・13・14と各内装材(床5・壁6・天井15・16・17)との接触面積から求めることができる。尚、Dc は空気中の化合物の拡散係数(Dca)に10-9を乗じて求めることが可能であり、Dcaは化合物の性質(構造式、分子量等)から例えば、Wike and Lee Method (Handbook of Chemical Property Estimation Methods, McGraw-Hill Book Company, 1982)に従って、算出可能である。従って、移動係数(Djk)は、式(64)よりも式(64’)で求める方が好ましい。
【0470】
凝縮粒子9・10・11の体積変化(dVi /dt)は、式(62)より求まる粒子の直径(di )、及び蒸発定数(α)を用いて、
【0471】
【数65】
【0472】
と表される。つまり、凝縮粒子9・10・11は、粒子構成溶媒成分が時間と共に蒸発して、その体積(Vi ,i=9,10,11)が減少する。
【0473】
床・壁・天井の体積(Vk ,k=5,6,15,16,17)は、薬剤が加熱揮散される前の床5、壁6、及び天井15・16・17をそれぞれ薄い膜状のものと考え、薬剤がそれらの膜にしみ込むにつれてその厚みが増して体積が増加するものと考えると、上記床・壁・天井の表面積(Ak )、及び床・壁・天井中の化合物の拡散係数(Dc )より、次のように示される。
【0474】
【数66】
【0475】
(ii)Fugacity計算(S3)
凝縮粒子9・10・11中の化合物の振る舞いは、Fugacity(fi )に関する微分方程式として、
【0476】
【数67】
【0477】
と表される。ここで、V-changeの項は凝縮粒子の体積変化(時間と共に減少)を、Transference(13)の項は凝縮粒子9・10・11と中濃度空気13との間の化合物の移動量を、Degradationの項は凝縮粒子9・10・11中での化合物の光・酸化分解量(Ki Vi Zi は分解速度量を示す)を各々表している。尚、高濃度天井15に凝縮粒子9・10・11が吸収された場合、Fugacity(fi )はすぐに消滅し、後述のFugacity(f15)に加算されることになる。
【0478】
高濃度空気12中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f12)に関する微分方程式として、
【0479】
【数68】
【0480】
と表される。ここで、Emissionの項は完全な蒸気としての化合物の放出量を、Transference(j)の項は中濃度空気13との化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光・酸化分解量(K12V12Z12は分解速度量を示す)をそれぞれ示している。
【0481】
中濃度空気13中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f13)に関する微分方程式として、
【0482】
【数69】
【0483】
と表される。ここで、Transference(j)の項は高濃度空気12及び低濃度空気14との化合物の移動量を、Transference(i)の項は凝縮粒子9・10・11との化合物の移動量を、Transference(k)の項は天井15・16との化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光・酸化分解量(K13V13Z13は分解速度量を示す)をそれぞれ示している。
【0484】
低濃度空気14中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f14)に関する微分方程式として、
【0485】
【数70】
【0486】
と表される。ここで、Transference(j)&Ventilationの項は化合物の中濃度空気13との移動量及び室内からの排出量を、Transference(k)の項は床5・壁6との化合物の移動量を、Transference(17)の項は低濃度天井17との化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光・酸化分解量(K14V14Z14は分解速度量を示す)をそれぞれ示している。
【0487】
床5及び壁6中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f5 )、(f6 )に関する微分方程式として、それぞれ、
【0488】
【数71】
【0489】
【数72】
【0490】
と表される。ここで、各式のV-changeの項は床5あるいは壁6の体積変化(時間と共に増加)を、Transference(14)の項は床5あるいは壁6との化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光・酸化分解量(K5 V5 Z5 あるいはK6 V6 Z6 は分解速度量を示す)を示している。
【0491】
高濃度天井15、中濃度天井16、及び低濃度天井17中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f15)、(f16)、(f17)、に関する微分方程式として、それぞれ、
【0492】
【数73】
【0493】
【数74】
【0494】
【数75】
【0495】
と表される。ここで、各式のV-changeの項は天井15・16・17の体積変化(時間と共に増加)を、Transference(13)の項は高濃度天井15あるいは中濃度天井16と中濃度空気13との化合物の移動量を、Transference(14)の項は低濃度天井17と低濃度空気14との化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光・酸化分解量(K15V15Z15、K16V16Z16、あるいはK17V17Z17は分解速度量を示す)をそれぞれ示している。
【0496】
なお、床(k=5)、壁(k=6)、天井(k=15,16,17)には、所定の割合で以下のFugacity(fa )を付加することにより精度を向上させることができる。
【0497】
【数76】
【0498】
ここで、Vtia 、fiaはそれぞれ、凝縮粒子が内装材に付着する直前の粒子の体積及びFugacityを意味する。
【0499】
上記式(67)ないし(75)の11種の微分方程式を連立してルンゲクッタジル法にて解くことにより、Fugacity(f5 ,f6 ,f9 〜f17)を算出する。
【0500】
この連立微分方程式を解くときに、微小時間単位である予測刻み時間幅(dt)を設定する必要がある。つまり、予測刻み時間幅は、まず時間(t0 )での連立微分方程式の解を求め、次に予測刻み時間幅を加えた(t0 +dt)時間での微分方程式の解を求めることであり、予測刻み時間幅を次々と加えながら解を得ることによって経時的に変化するFugacityが求められる。理論的には、上記予測刻み時間幅の設定時間が小さければ小さいほど正確な解を得ることができるが、計算時間が非常に長くなる。逆に、設定時間が大き過ぎると解が発散して、解に誤りが生じ易くなる。
【0501】
そこで、本願発明では、非常に大きな変化が薬剤に起こるときには予測刻み時間幅が小さく設定されるように、逆に大きな変化がない場合には予測刻み時間幅が大きく設定されるようにしている。
【0502】
具体的には、薬剤の投入量と得られた解とが合致するように常にマスバランスを確認し、マスバランスが大きく変動しない場合には予測刻み時間幅を大きく、マスバランスが変動し始める場合には予測刻み時間幅を小さくする。例えば、マスバランスの変動を±5%の精度に設定すると、
化合物投入量/(存在量+分解量+排出量)=0.95〜1.05
の関係が常に満たされるように、即ちマスバランスの変動が±5%の範囲内に納まるように予測刻み時間幅を絶えず設定する。
【0503】
ここで、上記化合物投入量は、化合物含有量(Ra )及び放出割合(ET )より求められる。また、存在量は、連立微分方程式で11種の媒体中の経時的な化合物量が求められるので、それらを合計して以下のように算出する。
【0504】
【数77】
【0505】
分解量及び排出量も上記に示す通りである。
【0506】
図5のフローチャートに基づいて、この予測刻み時間幅(dt)の設定方法を説明する。
【0507】
まず、予測刻み時間幅(dt)の初期値を入力し(S21)、次にマスバランスの差の上限である上限設定値(例えば0.1〔%〕)、及びマスバランスの差の下限である下限設定値(例えば10-6〔%〕)を入力する(S22)。その後、t=t0 のFugacity及びマスバランスを計算し(S23・S24)、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のFugacity及びマスバランスを計算する(S25・S26)。
【0508】
マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し(S27)、マスバランスの変動が±5%の範囲内であれば、t=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が上限設定値以上であるか否かを判断する(S28)。S28で上限設定値以上であれば、予測刻み時間幅(dt)を小さくした方が解が正確になるので、予測刻み時間幅(dt)を1/2倍して設定を変更し(S29)、S28で上限設定値より小さければS30でt=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が下限設定値以下であるか否かを判断する。
【0509】
S30でマスバランスの差が下限設定値以下であれば、予測刻み時間幅(dt)を大きくしても解には影響を及ぼさないので、予測刻み時間幅(dt)を2倍して設定を変更し(S31)、次に、S31で変更した予測刻み時間幅(dt)が予測刻み時間幅(dt)の最大値(例えば、0.1〔hour〕)以下であるか否かを判断する(S32)。S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値以下の場合には、解は発散しないので、S31で設定した予測刻み時間幅(dt)を用いる。一方、S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値より大きい場合には解が発散する可能性があるので、予測刻み時間幅(dt)を最大値に設定し直す(S33)。また、上記S30において、マスバランスの差が下限設定値よりも大きければ、即ち下限設定値と上限設定値との間にあれば予測刻み時間幅(dt)は変更せずに計算を続ける。
【0510】
上記S29、S30、S32、あるいはS33の工程を経ると、S25へ戻って再び計算を行い、目的の時間に達するまで上記工程を繰り返す。
【0511】
一方、S27において、マスバランスの変動が±5%の範囲を越えると、マスバランスの変動が大きいので、変動が±5%の範囲内の場合と比較して予測刻み時間幅(dt)を小さくして計算を行った方がよい。従って、一旦計算を中止し(S34)、下限設定値を小さく設定し直してから(S35)、S23の工程へ戻る。
【0512】
このように、予測刻み時間幅を一定値にすることなく、マスバランスの変動をチェックしながら予測刻み時間幅を可変設定することにより、正確に、かつ効率よくFugacityを算出することが可能となる。
【0513】
(iii)経時的室内空気中濃度及び床残留量算出(S4)
化合物の経時的室内空気中濃度は、上記(ii)項目で求められた低濃度空気14のFugacity(f14)にFugacity capacity(Z14)を掛けることによって算出される。低濃度空気14中の濃度を用いる理由は、室内の大部分が低濃度空気14で満たされており、ヒトが低濃度空気14を吸入する可能性が最も高いからである。尚、必要に応じて他濃度の空気中濃度を用いてもよい。
【0514】
化合物の床残留量は、床のFugacity(f5 )にFugacity capacity(Z5 )を掛けることによって算出される。
【0515】
(iv)吸入推定曝露量及び吸入安全係数計算(S6・S7)
前述した経時的室内空気中濃度は、例えば図3(a)に示すような曲線を描く。この濃度曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積濃度を求め(図3(b)参照)、この値から平均室内空気中濃度を算出する。尚、上記特定期間は目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0516】
次に、上記平均室内空気中濃度、呼吸量、及び曝露時間に基づいて、吸入推定曝露量を求める。即ち、
吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕=平均室内空気中濃度〔mg/m3 〕×呼吸量〔m3/kg/min〕×曝露時間〔min/day〕
の計算を行う。ここで、上記呼吸量は文献値あるいは実測値を用いればよい。また、大人と子供とに呼吸量を分けて考慮すれば、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。また、吸入された有害物質が体内に全て吸収されず、呼吸によって一部排出される場合は、吸入比率を考慮することにより、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。
【0517】
吸入安全係数は、予め動物実験により調べられた吸入毒性に関する無影響量と、先に求められた吸入推定曝露量とから算出される。即ち、
吸入安全係数=吸入無影響量〔mg/kg/day〕/吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0518】
(v)経皮推定曝露量及び経皮安全係数計算(S9・S11)
前述の床残留量は、例えば図4(a)に示すような曲線を描く。この残留量曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積残留量を求め(図4(b)参照)、この値から平均床残留量を算出する。尚、上記特定期間は、目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0519】
次に、平均床残留量、皮膚付着率、接触面積、及び体重に基づいて、経皮推定曝露量を求める。即ち、
経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕=(平均床残留量〔mg/m2〕×皮膚付着率〔%〕×接触面積〔m2/day〕)/体重〔kg〕
の計算を行う。ここで、上記接触面積は文献値(例えば、4〔m2/day〕)を用いればよい。また、皮膚付着率は化合物の存在する床5に皮膚が接触した場合に、化合物が皮膚に付着する割合のことであり、この値は文献値あるいはモデル実験値を用いればよい。
【0520】
上記皮膚付着率のモデル実験方法は、次の通りである。幼児が床に接する圧力と同様の圧力で、デニムの布(8cm×10cm)の上に重し(8cm×8cm×8cm;4.2kg)を載せ、幼児が動くような速さ(120cm/15sec)でデニムの布を床上で引っ張る。このデニムと床を分析することにより、デニム及び床に含有される化合物を算出し、その比から皮膚付着率を求める。尚、この方法で得た皮膚付着率は、実際に手を床に押し付けて、手と床の分析値から求めた皮膚付着率と同等か、あるいは若干高めであることが確認されており、居住者の曝露評価を行う上でこのモデル実験方法は有用であることが確認された。
【0521】
次に、経皮安全係数は、予め動物実験により調べられた経皮毒性に関する無影響量と、先に求められた経皮推定曝露量とから算出される。即ち、
経皮安全係数=経皮無影響量〔mg/kg/day〕/経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0522】
しかしながら、一般に経皮無影響量はあまり求められておらず、文献値も多くない。従って、経皮安全係数を、経皮推定曝露量と、文献値が多数存在する経口無影響量及び経皮吸収率を用いて、以下の式に基づいて求める方がより正確な値を求めることができる。
【0523】
経皮安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/(経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×経皮吸収率〔%〕)
ここで、経皮吸収率が不明の場合には、通常、国別のガイドライン(例えば10%)があり、これを用いればよい。
【0524】
(vi)経口推定曝露量及び経口安全係数計算(S13・S14)
上記(v)項目で得られた経皮推定曝露量、手表面積比、及び口移行率に基づいて、経口推定曝露量を求める。即ち、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×手表面積比〔%〕×口移行率〔%〕
の計算を行う。ここで、上記手表面積比は(手表面積/体表面積)で表され、その値は文献値(例えば、5〔%〕)を用いればよい。また、口移行率は仮定値であり、例えば100%とする。
【0525】
また、残留噴霧された化合物によって汚染された食器や食品によって経口曝露することが考えられる場合は、上記の手から口への経口推定曝露量に、食器あるいは食品から口へ経口推定曝露量を加えたものを経口推定曝露量とする必要がある。例えば食器からの経口推定曝露量は、食器内に有害物質が残留する量を示す食器残留量、食器の表面積の総和である食器使用面積、食器からの口移行率に基づいて、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=食器残留量〔mg/m2 〕×食器使用面積〔m2/day〕×口移行率〔%〕/体重〔kg〕
の計算をすることによって得られる。ここで、食器残留量は、(平均床残留量×食器汚染率)で表され、この食器汚染率の値は実測値(例えば9%)又は仮定値を用いればよい。
【0526】
次に、経口安全係数は、予め動物実験により調べられた経口毒性に関する無影響量と、先に求められた経口推定曝露量とから算出される。即ち、
経口安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/経口推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0527】
以上のように、本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法は、まず環境を、発生と消滅に応じて3種に分けた凝縮粒子9・10・11と、化合物濃度に応じて3種に分けた高濃度空気12、中濃度空気13、及び低濃度空気14と、床5と、壁6と、化合物濃度に応じて3種に分けた高濃度天井15、中濃度天井16、及び低濃度天井17とに分け、これらにおけるFugacityに関する微分方程式を連立して解くことによって、上記化合物を含む薬剤を加熱して揮散させたときの上記化合物の室内挙動を予測するものである。このとき、予測刻み時間幅を、上記化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように、加熱揮散後の室内における化合物のマスバランスを常に確認しながら可変させて設定することによって上記連立微分方程式を解いている。
【0528】
従って、連立微分方程式を解くときに、化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように加熱揮散後の化合物のマスバランスが常にチェックされて予測刻み時間幅が可変するので、マスバランスの変動が小さいときには上記予測刻み時間幅が大きく設定され、マスバランスの変動が大きくなり始めると予測刻み時間幅が小さく設定されることとなる。つまり、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に予測刻み時間幅が設定される。これにより、コンピュータで処理する際に、短時間で正確な解を得ることが可能となる。
【0529】
また、本実施形態における有害生物防除活性化合物の安全性評価方法は、上記予測結果を用いて、薬剤を加熱揮散した際の上記化合物の人体に対する安全性を評価するものである。
【0530】
従って、短時間、かつ精度良く、化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となる。これにより、化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く目的に応じた薬剤を処方し易くなる。
【0531】
尚、本実施形態では、床5の種類を畳としたが、フローリングの場合も上記と同様の微分方程式を立てればよい。但し、式(60)の床5のFugacity capacity(Z5 )を求める際に、粒子構成溶媒成分含有率(表27参照)を畳からフローリングのものに変更する必要がある。
【0532】
また、本実施形態では、ルンゲクッタジル法を用いてFugacityを求めたが、他の方法を用いて微分方程式を解くこともできる。しかしながら、ルンゲクッタジル法を用いると、上述した微分方程式のプログラムをBasicで容易に組むことができるので望ましい。また、ルンゲクッタジル法以外で微分方程式を解く際にも、前述のように、予測刻み時間幅を設定することにより、同様の効果を得ることが可能である。
【0533】
〔第6の実施形態〕
本発明の第6の実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、第5の実施形態において、床が繊維の穂立ちを有する敷物で構成されている場合の、化合物の振る舞いを予測するものである。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態の図面に示した部材と同一の部材には同一の符号を付記し、その説明を省略する。ここでは、床の種類をカーペットとした場合について説明し、第5の実施形態と異なる部分のみの説明を行う。
【0534】
まず、カーペットを図13(a)、図13(b)及び図13(c)に示すようにモデル化する。つまり、カーペットを、基材の上に植設された複数のカーペット繊維(繊維の穂立ち)とそれらの繊維間に存在する空間部分とに分ける。このようなカーペットが床全面に敷かれた部屋で薬剤を加熱揮散させると、凝縮粒子がカーペット上に落下し、上記カーペット繊維には薬剤がしみ込むと共に、空間部分には薬剤が溜まることになる。
【0535】
本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法も、図1のフローチャートにしたがうが、S1では、1次条件として、第5の実施形態の1次条件(表25〜表28参照)に、表31に示すカーペット関連1次条件が追加される。尚、カーペットの空間部分の断面積(Ac )は、空間部分が室内空気と接触する面積のことである(図13(a)、図13(b)及び図13(c)参照)。
【0536】
【表31】
【0537】
尚、表31における数値例は、図13(a)、図13(b)及び図13(c)に示す数値に基づいたものである。ここでは、1つの空間部分を0.1〔mm〕×0.1〔mm〕×3〔mm〕、1角のカーペット繊維を2.5〔mm〕×2.5〔mm〕×3〔mm〕の大きさとしている。また、1〔cm2 〕中に16〔個〕のカーペット繊維があるものとする。この場合には、各パラメータは、
と求めることができる。ここで、A5 は1〔m2〕中のカーペット繊維が室内空気と接する面積のことである。
【0538】
S2における2次条件としては、第5の実施形態の2次条件に、表32に示すカーペット関連2次条件が追加される。尚、k5 及びV5 は、第5の実施形態(表30参照)では床中の化合物の移動速度及び床の体積であったが、各々カーペット繊維内での化合物の移動速度及びカーペットの全繊維の体積に置換することとする。
【0539】
【表32】
【0540】
上記表32に示した一義的要因条件、及び経時的変化条件の算出法を、水性エアゾール使用の場合、即ち粒子構成溶媒が水の場合を例にして以下に説明する。
【0541】
カーペットの空間部分に入り込んだ薬剤の蒸発定数(Rd )は、空間部分の断面積(Ac )、室温(T)、及び湿度(H)より、
【0542】
【数78】
【0543】
と表される。ここで、Td はカーペットの空間部分の温度(湿球温度に相当)であり、Hm はTd における空間部分の湿度(湿球温度での飽和湿度に相当)である。尚、Td 及びHm は、室温(T)及び湿度(H)に基づき、前述の「質量基準湿度表」から求めることができる。オイルベースの製品(エアゾール)の場合、水とオイルの性質を比較し、Rd に乗じて薬剤の蒸発定数を算出することができるが、オイルの蒸発が遅い場合Rd =0としてもよい。
【0544】
カーペットの全繊維の体積(V5 )は、拡散係数(Dc )及びカーペット繊維が化合物と接触する面積(Aa5)に基づいて、以下のように求められる。
【0545】
【数79】
【0546】
製品中の化合物の移動速度(kc )は、室内空気における化合物の移動速度を示すk14(=Gv4 /A14)を用いて、k14/100と表される。
【0547】
カーペットの空間部分の薬剤と低濃度空気との間の化合物の移動係数(Dc14 )は、上記製品中の化合物の移動速度(kc )、室内空気における化合物の移動速度を示す(k14)、床の面積(L4 ×W4 )、空間部分の断面積(Ac )、後述の式(82)で求められる空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び第5の実施形態の式(59)で求められる低濃度空気のFugacity capacity(Z14)より、次のように表される。
【0548】
【数80】
【0549】
空間部分の薬剤とカーペット繊維との間の化合物の移動係数(Dc5)は、製品中の化合物の移動速度(kc )、拡散係数(Dc )、床の面積(L4 ×W4 )、カーペット繊維が空間部分における化合物と接触する面積(Ac5)、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び第5の実施形態の式(60)で求められる床のFugacity capacity(Z5 )より、
【0550】
【数81】
【0551】
と表される。但し、k5 (=(Dc /t)0.5)はカーペット繊維内での化合物の移動速度である。
【0552】
空間部分の薬剤の体積(Vc )は、床の面積(L4 ×W4 )、放出割合(ET )、凝縮割合(Cr )、及び式(78)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )より求まる。この空間部分の体積(Vc )は、薬剤中の溶媒が完全に蒸発するまで減少する。
【0553】
空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び製品の性質変化定数(a)より、次のように表される。
【0554】
【数82】
【0555】
ここで、製品の性質変化定数(a)は、式(78)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )、製品中に含まれる溶剤(Xylene)の含有率(Csd)、及び製品の希釈倍率(Xsol )に基づき算出することができる。即ち、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、
Zc ={(製品中の有機溶剤の比率)Kow+(製品中の水の比率)}×Cs /Ps
とも表され、この式と上記式(82)とを連立することにより、製品の性質変化定数(a)が算出される。尚、オイルベースの製品(エアゾール)の場合、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)により、第5の実施形態の式(57)で与えられる。
【0556】
これにより、カーペットの空間部分の化合物の振る舞いは、Fugacity(fc )に関する微分方程式として、次のように表される。
【0557】
【数83】
【0558】
また、第5の実施形態における式(71)及び式(70)を、以下の式(84)及び式(85)にそれぞれ置換する。
【0559】
【数84】
【0560】
【数85】
【0561】
即ち、式(84)に示すように、床(カーペット繊維)に関する微分方程式は、第5の実施形態の式(71)に、カーペット繊維への凝縮粒子の堆積量を示すDeposition(i)の項、及びカーペット繊維と空間部分との間の化合物の移動量を示すTransference(c)の項が加えられている。
【0562】
また、式(85)に示す低濃度空気に関する微分方程式において、Ventilationの項は化合物の室内からの排出量を、Transference(i)の項は低濃度空気と凝縮粒子との間の化合物の移動量を、Transference(j)の項は低濃度空気と中濃度空気及び床との間の化合物の移動量を、Degradationの項は化合物の光・酸化分解量を、Transference(c)の項は低濃度空気と空間部分との間の化合物の移動量をそれぞれ示している。
【0563】
従って、S3でのFugacity計算は、第5の実施形態の式(67)ないし(69)、(72)ないし(75)、及び上記(83)ないし(85)の12種の微分方程式をルンゲクッタジル法で解くことによって行われる。その後のS4ないしS17の工程は、第5の実施形態と同様である。
【0564】
以上のように、本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法は、床の種類が繊維の穂立ちと穂立ち間の空間部分とを有するカーペットの場合には、3種の凝縮粒子と、化合物濃度に応じて3種に分けた空気と、床と、壁と、化合物濃度に応じて3種に分けた天井とにおけるFugacityに関する11種の連立微分方程式に上記カーペット条件に基づく微分方程式を加えて、Fugacityを計算するものである。
【0565】
これにより、空間部分に薬剤が溜まることから平坦な床の場合とは化合物の振る舞いが異なる場合でも、正確に化合物の挙動を予測することが可能となり、多様なシミュレーションが行える。
【0566】
〔第7の実施形態〕
本発明の第7の実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0567】
本実施形態にかかる殺虫剤等の薬剤(溶液)に含まれる有害生物防除活性化合物(以下、単に化合物と称する)の室内挙動シミュレーション方法は、上記薬剤を床全面に噴霧する場合の化合物の振る舞いを予測するものであり、床全面にポリマー繊維からなるカーペット(敷物)が敷かれている場合に適用されるものである。また、上記薬剤は、ピレスロイド系殺虫性化合物、有機リン系化合物、カーバメート系化合物、及び昆虫成長抑制剤(IGR)等の殺虫剤等を用いることができ、溶媒としては水やオイルのものがあるが、本実施形態では溶媒が水のものについて説明する。また、殺虫の対象となる害虫は主にノミやダニ等である。
【0568】
まず、カーペットを図13(a)、図13(b)及び図13(c)に示すようにモデル化する。つまり、カーペットを、基材の上に植設された複数のカーペット繊維(繊維の穂立ち)とそれらの繊維間に存在する空間部分とに分ける。このようなカーペットが敷かれた床全域に薬剤を噴霧すると、薬剤の溶媒が水であるので、上記カーペット繊維には薬剤がしみ込むと共に、空間部分には薬剤が溜まることになる。また、床に付着する以外に、浮遊粒子として空気中に浮遊するものもある。
【0569】
従って、カーペットが敷かれた室内環境を、図17に示すように、カーペットの空間部分、直径が異なる大・小の2種の浮遊粒子、室内空気全体、床(カーペット繊維)、壁、及び天井の7種の媒体に分類する。
【0570】
浮遊粒子を2種に分けるのは、粒子の振る舞いが主にその直径に依存しているためであり、噴霧直後は各粒子は同一箇所に分布するが、時間が経てば、大粒子はその重さのため床に近い粒子領域DZ2 、そして小粒子は大粒子に比べて軽いため天井に近い粒子領域DZ3 にそれぞれ分布することになるからである。
【0571】
上記7種の媒体における化合物のFugacityに関する連立微分方程式を立て、これをルンゲクッタジル法を用いて解くことによって、薬剤をカーペット全面に噴霧した際の薬剤中の化合物の室内挙動、即ち室内における化合物分布、床・壁・天井等の内装材への付着量の経時的変化を予測解析する。
【0572】
図1に基づいて、上記化合物の室内挙動予測方法を説明する。本実施形態にかかるシミュレーション方法は、大きくは、室内環境を所定の媒体に分割し、各媒体における化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程(S1〜S2)と、上記微分方程式から、各媒体における化合物の逸散度を求める工程(S3)と、各媒体における化合物の逸散度から、化合物の室内挙動を求める工程(S4)と、微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる工程(S21〜S35、図5参照)と、化合物の室内挙動に基づいて、化合物の人体に対する安全性を評価する工程(S5〜S17)に分割できる。
【0573】
まず、ステップ(以下、Sと略称する)1で1次条件を入力する。この1次条件は、化合物の物理化学的性質(表33参照)、化合物の室内環境挙動性質(表34参照)、室内環境(表35参照)、カーペット条件(表36参照)、及び製品の性質(表37参照)である。
【0574】
【表33】
【0575】
【表34】
【0576】
【表35】
【0577】
【表36】
【0578】
【表37】
【0579】
尚、表35における数値例は、典型的な日本のアパートの6畳間(9.72〔m2〕)を想定したものである。
【0580】
また、表36のカーペットの空間部分の断面積(Ac )は、空間部分が室内空気と接触する面積のことである(図13(a)、図13(b)及び図13(c)参照)。さらに、表36における数値例は、図13(a)、図13(b)及び図13(c)に示す数値に基づいたものである。ここでは、1つの空間部分を0.1〔mm〕×0.1〔mm〕×3〔mm〕、1角のカーペット繊維を2.5〔mm〕×2.5〔mm〕×3〔mm〕の大きさとしている。また、1〔cm2 〕中に16〔個〕のカーペット繊維があるものとする。
【0581】
この場合には、各パラメータは、
と求めることができる。ここで、A5 は1〔m2〕中のカーペット繊維が室内空気と接する面積のことである。
【0582】
次に、上記1次条件を用いて2次条件を計算で求める(S2)。この2次条件には、1次条件のみで求まり、時間的に変化しない一義的要因条件(表38参照)と、時間的な変化を伴う経時的変化条件(表39参照)とがある。これらの計算は後で詳細に説明する。
【0583】
【表38】
【0584】
【表39】
【0585】
上記2次条件を用いて7種のFugacityを計算する(S3)。即ち、カーペットの空間部分、大・小の2種の浮遊粒子、室内空気、床(カーペット繊維)、壁、及び天井に関する7種の微分方程式を連立し、これをルンゲクッタジル法で解き、7種のFugacityを経時的に算出する。ここで、微分方程式を解くときに設定される予測刻み時間幅(微小時間単位)は、化合物のマスバランスの変動に合わせて自動的に可変して設定されるようになっている。
【0586】
S4で、上記算出された小粒子のFugacity(必要に応じて大粒子のFugacityも考慮する)及び室内空気のFugacityを用いて化合物の経時的室内空気中濃度を、カーペット繊維及びカーペットの空間部分のFugacityを用いて化合物の床残留量を各々算出する。
【0587】
S5で、薬剤を吸入した場合における安全性評価を行うか否かを判断し、吸入における安全性評価を行う場合には、上記経時的室内空気中濃度を用いて、汚染された空気を吸入することによって、どの程度曝露されるかを示す吸入推定曝露量を計算する(S6)。その後、吸入推定曝露量に基づいて吸入安全係数を算出する(S7)。S8で、国毎に定められた基準値と上記吸入安全係数とを比較し、基準値に対して吸入安全係数が上回れば「安全性に問題なし」との判断を下す。一方、S8で基準値に対して吸入安全係数が下回れば、「安全性に問題あり」との判断を下し、S1へ戻って例えば、化合物の変更、製剤処方の変更、あるいは使用条件の変更等の1次条件の変更を検討する。
【0588】
また、上記S5で吸入における安全性評価でない場合には、薬剤が付着した床に接触することによって皮膚がどの程度曝露されるかを示す経皮推定曝露量を計算する(S9)。その後、S10で経皮における安全性評価を行うか否かを判断し、経皮における安全性評価を行う場合には、上記経皮推定曝露量に基づいて経皮安全係数を算出する(S11)。S12で、吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経皮安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S12で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0589】
また、上記S10で経皮における安全性評価でない場合には、S13で上記経皮推定曝露量に基づいて、手等に付着した薬剤が口から入ることによってどの程度曝露されるかを示す経口推定曝露量を計算し(S13)、続いて、この経口推定曝露量に基づいて経口安全係数を算出する(S14)。この経口曝露は、特に幼児が薬剤の付着した手を口に入れることによって起こる可能性がある。S15で吸入における安全性評価の場合と同様に、国毎に定められた基準値と経口安全係数とを比較することによって安全性を評価する。S15で安全性に問題がある場合にはS1に戻って1次条件の変更を検討する。
【0590】
最後に、S8、S12、あるいはS15において、安全であると判断された場合には総合的な安全性の評価を行う。ここでは、先に求められた吸入安全係数、経皮安全係数、及び経口安全係数の各々の逆数の和を求めて、得られた値を逆数にすることにより、総合安全係数を求める(S16)。この総合安全係数を基準値と比較することによって、先の安全性評価と同様の評価を行う(S17)。
【0591】
次に、上記S2〜S4、S6、S7、S9、S11、S13、及びS14の工程について詳細に説明する。
【0592】
(i)2次条件計算(S2)
上記表38に示した一義的要因条件、及び表39に示した経時的変化条件の計算を説明する。
【0593】
浮遊粒子の蒸発定数(α)は、粒子の表面温度(Td )、粒子構成溶媒の性質(蒸気圧Pd 、分子量Md 、比重ρd )、及び室内環境(空気拡散係数Dair 、蒸気圧P∞、室温T∞)より、以下のように定義される。
【0594】
【数86】
【0595】
但し、Rは気体定数であり、Pd (=2.26×103 〔Pa〕)、Md (=18〔g/mole〕)、並びにρd (=1×106 〔g/m3〕)はここでは水の性質による値とする。また、この場合にはT∞(粒子から遠く離れた箇所の温度)は室温(T)とし、Td は室内の湿球温度(=292.5〔K〕)とし、P∞(粒子から遠く離れた箇所の水の蒸気圧)は1.89×103 〔Pa〕とする。尚、上記数値は、室温(T)が298〔K〕、相対湿度が60〔%RH〕のときの値である。
【0596】
尚、Td は室温(T)及び絶対湿度(H)に基づき、化学機械の理論と計算(第2版)(亀井三郎編、産業図書)等に記載される「質量基準湿度表」から求めることができる。また、Pd とP∞は、以下の式より算出可能である。
log10Pd =10.23−1750/(Td −38)
log10P∞=8.23−1750/(T−38)+log10ψ
ここで、ψは室内の相対湿度である。
【0597】
カーペットの空間部分に入り込んだ薬剤の蒸発定数(Rd )は、空間部分の断面積(Ac )、室温(T)、及び湿度(H)より、
【0598】
【数87】
【0599】
と表される。ここで、Hm は温度(Td )での湿度である。カーペットの空間部分に入り込んだ薬剤は、蒸発によってその体積が減少し、最後には化合物を残して消えてしまう。そして、残った化合物がカーペット繊維にしみ込むことになる。
【0600】
大・小の浮遊粒子のFugacity capacity(Zi ,i=2,3)は、粒子表面の温度(Td )、及び化合物の蒸気圧(PL s )より、
【0601】
【数88】
【0602】
と表される。ここでは、液体状態の化合物の蒸気圧(PL s )を化合物の融点(TM )とTd を用いて算出しているが、TM が得られない場合、PL s は固体状態の化合物の蒸気圧(Ps )と同じとしてよい。
【0603】
空気のFugacity capacity(Z4 )は、室温(T)より、次のように表される。
【0604】
【数89】
【0605】
床、壁、及び天井のFugacity capacity(Zj ,j=5,6,7)は、床・壁・天井を覆うカーペット繊維や壁紙がポリマーで形成されているので、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び床・壁・天井を覆うカーペット繊維や壁紙のオイル成分の含有率(ρj )より、
【0606】
【数90】
【0607】
と表される。
【0608】
カーペットの空間部分、浮遊粒子、空気、及び床・壁・天井の分解定数(Kc )、(Ki ,i=2,3)、(K4 )、(Kj ,j=5,6,7)は、各々の光・酸化半減期(τc )、(τi )、(τ4 )、(τj )を用いて、次のように示される。
【0609】
【数91】
【0610】
7つの媒体中では主に光分解・酸化反応が起こり、このときの反応速度量は分解定数と体積とFugacity capacityとの積で表される。ここで、式(91)に示すような分解定数の内、空気中の化合物の分解定数(K4 )は、実測が難しく、この値を決定するのは容易でないことが多い。そこで、実測値が入手できない場合、化合物の構造式を用いて、Atomospheric Oxidation program (Atkinson et al.,1984, Chem. Rev. Vol.84, pp437-470)で算出し求める方法もある。また、粒子中並びに内装材(床・壁・天井)中の分解定数については、実測値が入手できない場合、居住者の安全性を見込みゼロとすることも可能である。
【0611】
時間tでの浮遊粒子の直径(di ,i=2,3)は、粒子の体積が蒸発により時間と共に小さくなるので、式(86)より求まる蒸発定数(α)、及び噴霧直後(t=0)の浮遊粒子の直径(d0i)を用いて、
【0612】
【数92】
【0613】
として求められる。
【0614】
一方、この直径(di )は、浮遊粒子中の粒子構成溶媒がすべて蒸発すると、化合物のみの直径となり、一定となる。即ち、粒子構成溶媒がすべて蒸発した後の粒子の直径(di )は、製品中の化合物の体積割合(Ra )と噴霧直後の粒子の直径(d0i)とを用いて、上記の式(92’)の通りとなる。
【0615】
製品中の化合物の体積割合(Ra )は、化合物含有量(Ca )及び化合物の比重(ρ)より、Ca /ρとして表される。
【0616】
図18に示すように、薬剤の噴霧直後には、床からある高さに、幅(W4 )、長さ(L4 )、及び空間幅(H(i) )の粒子領域(DZi )が形成される。粒子領域(DZi )は浮遊粒子の落下速度(vi )にしたがって床に近づき、粒子領域(DZi )の底が床に到達すると、浮遊粒子中の化合物はカーペットの空間部分及びカーペット繊維に移動する。
【0617】
浮遊粒子の落下速度(vi ,i=2,3)は、粒子の動きが重力と空気抵抗に支配されているので、式(92)より求まる浮遊粒子の直径(di )を用いて、ストークスの法則より、以下の式(93)となる。
【0618】
【数93】
【0619】
但し、gは重力加速度、ηは空気の粘性率、Sc はすべり補正係数、及びβは速度係数である。ここで、すべり補正係数(Sc )は、粒子が小さくなるとストークスの法則に従わなくなるので、これを補正するための係数であり、式(92)より求まる粒子の直径(di )により上記の式(93’)で示される。
【0620】
一方、粒子構成溶媒成分がすべて蒸発した後の粒子の落下速度(vi )は、化合物の比重(ρ)、粒子構成溶媒の比重(ρd )、速度係数(β)、及び式(92’)より求まる粒子の直径(di )により上記に示す式(93”)と表される。
【0621】
浮遊粒子の数(ni ,i=2,3)は、窓等からの空気の入れ換えによって減少する。このとき、小粒子は室内空気の流れにしたがって漂い、大粒子もその体積が減少して直径が小さくなるので、室内空気の流れにしたがうものと仮定すると、粒子領域(DZi ,i=2,3)が床に達するまでの間は、粒子の数(ni )は部屋の換気のみで減少することになる。従って、粒子の数(ni )は、部屋の大きさ(V4 =L4 ×W4 ×H4 )、換気率(G)、粒子の空間幅(H(i) ,i=2,3)、式(93)あるいは(93”)より求まる粒子の落下速度(vi )より、以下のように表される。但し、k4 (=GV4 /A4 )は空気中の化合物の移動速度である。
【0622】
【数94】
【0623】
空間部分の薬剤と空気との間の化合物の移動係数(Dc4)は、床の寸法(L4 ×W4 )、換気率(G)、空間部分の断面積(Ac )、後述の式(101)で求められる空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び式(89)で求められる空気のFugacity capacity(Z4 )より、次のように示される。但し、kc (=k4 /100)は、空間部分における薬剤の水面上の化合物の移動速度である。
【0624】
【数95】
【0625】
空間部分の薬剤とカーペット繊維との間の化合物の移動係数(Dc5)は、拡散係数(Dp )、床の寸法(L4 ×W4 )、換気率(G)、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )、及び式(90)より求まる床のFugacity capacity(Z5 )より、
【0626】
【数96】
【0627】
と表される。但し、k5 (=(Dp /t)0.5)はカーペット繊維内での化合物の移動速度であり、Ac5は床に対するカーペット繊維と空間部分の接触面積比である。
【0628】
床・壁・天井中の化合物の拡散係数(Dp )は、空気中の化合物の拡散係数(Dca)に10-9を乗じて求めることが可能であり、Dcaは化合物の性質(構造式、分子量等)から例えば、Wike and Lee Method (Handbook of Chemical Property Estimation Methods, McGraw-Hill Book Company, 1982)に従って、算出可能である。
【0629】
浮遊粒子と空気との間の化合物の移動係数(Di4)は、式(92)あるいは(92’)で求まる粒子の直径(di )、空気中の化合物の移動速度(k4 )、式(93)または(93”)で求まる落下速度(vi )、式(88)、(89)で求まるFugacity capacity(Zi )、及び(Z4 )より、
【0630】
【数97】
【0631】
となる。ここで、Ai (=πdi 2 )は浮遊粒子の表面積であり、ki (=k4 /100)は粒子表面における化合物の移動速度である。
【0632】
空気と、床・壁・天井と間の化合物の移動係数(D4j)は、床・壁・天井中の拡散係数(Dp )、部屋の大きさ(L4 ×W4 ×H4 )、換気率(G)、式(89)、(90)で求まるFugacity capacity(Z4 )、及び(Zj )より、
【0633】
【数98】
【0634】
となる。但し、Aj は壁及び天井の表面積であり、kj (=(Dp /t)0.5 )は床・壁・天井中の化合物の移動速度である。
【0635】
空間部分の薬剤の体積(Vc )は、床の寸法(L4 ×W4 )、噴霧割合、製品中に含まれる溶剤(Xylene)の含有率(Csd)、製品の希釈倍率(Xsol )、及び式(87)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )より求まる。この空間部分の体積(Vc )は、薬剤中の粒子構成溶媒が完全に蒸発するまで減少する。
【0636】
浮遊粒子はそのほとんどが水分(粒子構成溶媒)であるため、時間の経過と共に、その体積は小さくなる。そして、粒子構成溶媒が完全に蒸発するまで浮遊粒子の体積は減少するので、浮遊粒子の体積変化(dVi /dt)は、式(92)あるいは(92’)より求まる浮遊粒子の直径(di )、及び上記蒸発定数(α)を用いて、次のように表される。
【0637】
【数99】
【0638】
床・壁・天井の体積(Vj )は、薬剤が噴霧される前の床・壁・天井を薄い膜状のものと考え、薬剤がそれらの膜にしみ込むにつれてその厚みが増して体積が増加するものと考えると、床・壁・天井中の化合物の拡散係数(Dp )より、以下のようになる。
【0639】
【数100】
【0640】
空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、最初は上記床・壁・天井のFugacity capacityと同様に、KowCs /Ps で表されるが、薬剤が蒸発し始めると、Fugacity capacity(Zc )は徐々にCs /Ps (水のFugacity capacity)に近づく。従って、Fugacity capacity(Zc )は、化合物の蒸気圧(Ps )、水溶解度(Cs )、オクタノール/水分配係数(Kow)、及び製品の性質変化定数(a)より、次のように示される。
【0641】
【数101】
【0642】
ここで、製品の性質変化定数(a)は、式(87)で求められる空間部分の薬剤の蒸発定数(Rd )、製品中に含まれる溶剤(Xylene)の含有率(Csd)、及び製品の希釈倍率(Xsol )に基づき算出することができる。即ち、空間部分の薬剤のFugacity capacity(Zc )は、
Zc ={(希釈液中の有機溶剤の比率)Kow+(希釈液中の水の比率)}×Cs /Ps
とも表され、この式と上記式(101)とを連立することにより、製品の性質変化定数(a)が算出される。
【0643】
(ii)Fugacity計算(S3)
カーペットの空間部分の薬剤の振る舞いは、Fugacity(fc )に関する微分方程式として、
【0644】
【数102】
【0645】
と表される。ここで、Deposition(i)の項は浮遊粒子の空間部分への落下に伴う付着を、V-changeの項は空間部分の薬剤の体積変化(時間と共に減少)を、Transference(4,5)の項は空間部分と空気及び床(カーペット繊維)との間の化合物の移動量を、Degradationの項は空間部分での化合物の分解量を各々表している。尚、Fugacity(fc )は空間部分の薬剤が完全に蒸発するまで有効である。また、γ5 は、浮遊粒子が床に付着する割合を示す。
【0646】
大・小の浮遊粒子中の化合物の振る舞いは、Fugacity(fi ,i=2,3)に関する微分方程式として、
【0647】
【数103】
【0648】
と表される。ここで、V-changeの項は浮遊粒子の体積変化(時間と共に減少)を、Transference(4)の項は粒子と空気との間の化合物の移動量を、Degradationの項は粒子中の化合物の分解量を各々表している。尚、時間の経過と共にカーペットの空間部分や床(カーペット繊維)に粒子が吸収されて、Fugacity(fi )は失われる。
【0649】
室内空気中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f4 )に関する微分方程式として、
【0650】
【数104】
【0651】
と表される。ここで、Ventilationの項は化合物の室内からの排出量を、Transference(c)の項は空気と空間部分との間の化合物の移動量を、Transference(i)の項は空気と浮遊粒子との間の化合物の移動量を、Transference(j)の項は空気と床・壁・天井との間の化合物の移動量を、Degradationの項は空気中での化合物の分解量をそれぞれ示している。
【0652】
床(カーペット繊維)中の化合物の振る舞いは、Fugacity(f5 )に関する微分方程式として、
【0653】
【数105】
【0654】
と表される。ここで、Deposition(i)の項は浮遊粒子のカーペット繊維への落下に伴う付着を、V-changeの項は床の体積変化(時間と共に増加)を、Transference(c)の項はカーペット繊維と空間部分との間の化合物の移動量を、Transference(4)の項はカーペット繊維と空気との間の化合物の移動量を、Degradationの項はカーペット繊維中での化合物の分解量をそれぞれ示している。
【0655】
壁及び天井中の化合物の振る舞いは、Fugacity(fj ,j=6,7)に関する微分方程式として、
【0656】
【数106】
【0657】
と表される。ここで、V-changeの項は壁・天井の体積変化(時間と共に増加)を、Transference(4)の項は壁・天井と空気との間の化合物の移動量を、Degradationの項は壁・天井中の化合物の分解量を各々示している。また、γj は、壁、天井に浮遊粒子が付着する割合である。
【0658】
上記式(102)ないし(106)の7種の微分方程式を連立してルンゲクッタジル法にて解くことにより、Fugacity(f2 〜f7 、及びfc )を算出する。
【0659】
この連立微分方程式を解くときに、微小時間単位である予測刻み時間幅(dt)を設定する必要がある。つまり、予測刻み時間幅は、まず時間(t0 )での連立微分方程式の解を求め、次に予測刻み時間幅を加えた(t0 +dt)時間での微分方程式の解を求めることであり、予測刻み時間幅を次々と加えながら解を得ることによって経時的に変化するFugacityが求められる。理論的には、上記予測刻み時間幅の設定時間が小さければ小さいほど正確な解を得ることができるが、計算時間が非常に長くなる。逆に、設定時間が大き過ぎると解が発散して、解に誤りが生じ易くなる。
【0660】
そこで、本願発明では、非常に大きな変化が薬剤に起こるときには予測刻み時間幅が小さく設定されるように、逆に大きな変化がない場合には予測刻み時間幅が大きく設定されるようにしている。
【0661】
具体的には、薬剤の投入量と得られた解とが合致するように常にマスバランスを確認し、マスバランスが大きく変動しない場合には予測刻み時間幅を大きく、マスバランスが変動し始める場合には予測刻み時間幅を小さくする。例えば、マスバランスの変動を±5%の精度に設定すると、
化合物投入量/(存在量+分解量+排出量)=0.95〜1.05
の関係が常に満たされるように、即ちマスバランスの変動が±5%の範囲内に納まるように予測刻み時間幅を絶えず設定する。
【0662】
ここで、上記化合物投入量は、床の寸法(L4 ×W4 )、化合物含有量(Ca )、及び噴霧割合より求められる。また、存在量は、連立微分方程式で7種の媒体中の経時的な化合物量が求められるので、それらを合計して以下のように算出する。分解量及び排出量も以下に示す通りである。
【0663】
【数107】
【0664】
図5のフローチャートに基づいて、この予測刻み時間幅(dt)の設定方法を説明する。
【0665】
まず、予測刻み時間幅(dt)の初期値を入力し(S21)、次にマスバランスの差の上限である上限設定値(例えば0.1〔%〕)、及びマスバランスの差の下限である下限設定値(例えば10-6〔%〕)を入力する(S22)。その後、t=t0 のFugacity及びマスバランスを計算し(S23・S24)、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のFugacity及びマスバランスを計算する(S25・S26)。
【0666】
マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し(S27)、マスバランスの変動が±5%の範囲内であれば、t=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が上限設定値以上であるか否かを判断する(S28)。S28で上限設定値以上であれば、予測刻み時間幅(dt)を小さくした方が解が正確になるので、予測刻み時間幅(dt)を1/2倍して設定を変更し(S29)、S28で上限設定値より小さければS30でt=t(あるいはt0 )のマスバランスと、t=t+dt(あるいはt0 +dt)のマスバランスとの差が下限設定値以下であるか否かを判断する。
【0667】
S30でマスバランスの差が下限設定値以下であれば、予測刻み時間幅(dt)を大きくしても解には影響を及ぼさないので、予測刻み時間幅(dt)を2倍して設定を変更し(S31)、次に、S31で変更した予測刻み時間幅(dt)が予測刻み時間幅(dt)の最大値(例えば、0.1〔hour〕)以下であるか否かを判断する(S32)。S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値以下の場合には、解は発散しないので、S31で設定した予測刻み時間幅(dt)を用いる。一方、S32で予測刻み時間幅(dt)が最大値より大きい場合には解が発散する可能性があるので、予測刻み時間幅(dt)を最大値に設定し直す(S33)。また、上記S30において、マスバランスの差が下限設定値よりも大きければ、即ち下限設定値と上限設定値との間にあれば予測刻み時間幅(dt)は変更せずに計算を続ける。
【0668】
上記S29、S30、S32、あるいはS33の工程を経ると、S25へ戻って再び計算を行い、目的の時間に達するまで上記工程を繰り返す。
【0669】
一方、S27において、マスバランスの変動が±5%の範囲を越えると、マスバランスの変動が大きいので、変動が±5%の範囲内の場合と比較して予測刻み時間幅(dt)を小さくして計算を行った方がよい。従って、一旦計算を中止し(S34)、下限設定値を小さく設定し直してから(S35)、S23の工程へ戻る。
【0670】
このように、予測刻み時間幅を一定値にすることなく、マスバランスの変動をチェックしながら予測刻み時間幅を可変設定することにより、正確に、かつ効率よくFugacityを算出することが可能となる。
【0671】
(iii)経時的室内空気中濃度及び床残留量算出(S4)
化合物の経時的室内空気中濃度は、上記(ii)項目で求められた小粒子のFugacity(f3 )にFugacity capacity(Z3 )を掛けたものと、室内空気のFugacity(f4 )にFugacity capacity(Z4 )を掛けたものとを足し合わせることによって算出される。尚、薬剤の種類によって大粒子が人体に吸入される場合には、大粒子のFugacity(f2 )も考慮に入れて計算すればよい。
【0672】
化合物の床残留量は、床のFugacity(f5 )にFugacity capacity(Z5 )を掛けることによって算出される。特に、溶媒が水である場合、上記算出値(f5 ,Z5 )と、空間部分のFugacity(fc )にFugacity capacity(Zc )を掛けた値とを合計することによって算出することが望ましい。
【0673】
(iv)吸入推定曝露量及び吸入安全係数計算(S6・S7)
前述した経時的室内空気中濃度は、例えば図3(a)に示すような曲線を描く。この濃度曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積濃度を求め(図3(b)参照)、この値から平均室内空気中濃度を算出する。尚、上記特定期間は目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0674】
次に、上記平均室内空気中濃度、呼吸量、及び曝露時間に基づいて、吸入推定曝露量を求める。即ち、
吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕=平均室内空気中濃度〔mg/m3 〕×呼吸量〔m3/kg/min〕×曝露時間〔min/day〕
の計算を行う。ここで、上記呼吸量は文献値あるいは実測値を用いればよい。また、大人と子供とに呼吸量を分けて考慮すれば、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。また、吸入された有害物質が体内に全て吸収されず、呼吸によって一部排出される場合は、吸入比率を考慮することにより、さらに適切な吸入推定曝露量を得ることができる。
【0675】
吸入安全係数は、予め動物実験により調べられた吸入毒性に関する無影響量と、先に求められた吸入推定曝露量とから算出される。即ち、
吸入安全係数=吸入無影響量〔mg/kg/day〕/吸入推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0676】
(v)経皮推定曝露量及び経皮安全係数計算(S9・S11)
前述の床残留量は、例えば図4(a)に示すような曲線を描く。この残留量曲線を積分し、特定期間(t1 〜t2 )における化合物の蓄積残留量を求め(図4(b)参照)、この値から平均床残留量を算出する。尚、上記特定期間は、目的に応じて任意の期間が設定されるが、通常、その製品の使用方法と毒性データの試験期間を考慮し、適切な期間を設定する。
【0677】
次に、平均床残留量、皮膚付着率、接触面積、及び体重に基づいて、経皮推定曝露量を求める。即ち、
経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕=(平均床残留量〔mg/m2〕×皮膚付着率〔%〕×接触面積〔m2/day〕)/体重〔kg〕
の計算を行う。ここで、上記接触面積は文献値(例えば、4〔m2/day〕)を用いればよい。また、皮膚付着率は化合物の存在する床に皮膚が接触した場合に、化合物が皮膚に付着する割合のことであり、この値は文献値あるいはモデル実験値を用いればよい。
【0678】
上記皮膚付着率のモデル実験方法は、次の通りである。幼児が床に接する圧力と同様の圧力で、デニムの布(8cm×10cm)の上に重し(8cm×8cm×8cm;4.2kg)を載せ、幼児が動くような速さ(120cm/15sec)でデニムの布を床上で引っ張る。このデニムと床を分析することにより、デニム及び床に含有される化合物を算出し、その比から皮膚付着率を求める。尚、この方法で得た皮膚付着率は、実際に手を床に押し付けて、手と床の分析値から求めた皮膚付着率と同等か、あるいは若干高めであることが確認されており、居住者の曝露評価を行う上でこのモデル実験方法は有用であることが確認された。
【0679】
次に、経皮安全係数は、予め動物実験により調べられた経皮毒性に関する無影響量と、先に求められた経皮推定曝露量とから算出される。即ち、
経皮安全係数=経皮無影響量〔mg/kg/day〕/経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0680】
しかしながら、一般に経皮無影響量はあまり求められておらず、文献値も多くない。従って、経皮安全係数を、経皮推定曝露量と、文献値が多数存在する経口無影響量及び経皮吸収率を用いて、以下の式に基づいて求める方がより正確な値を求めることができる。
【0681】
経皮安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/(経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×経皮吸収率〔%〕)
ここで、経皮吸収率が不明の場合には、通常、国別のガイドライン(例えば10%)があり、これを用いればよい。
【0682】
(vi)経口推定曝露量及び経口安全係数計算(S13・S14)
上記(v)項目で得られた経皮推定曝露量、手表面積比、及び口移行率に基づいて、経口推定曝露量を求める。即ち、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=経皮推定曝露量〔mg/kg/day〕×手表面積比〔%〕×口移行率〔%〕
の計算を行う。ここで、上記手表面積比は(手表面積/体表面積)で表され、その値は文献値(例えば、5〔%〕)を用いればよい。また、口移行率は仮定値であり、例えば100%とする。
【0683】
また、残留噴霧された化合物によって汚染された食器や食品によって経口曝露することが考えられる場合は、上記の手から口への経口推定曝露量に、食器あるいは食品から口へ経口推定曝露量を加えたものを経口推定曝露量とする必要がある。例えば食器からの経口推定曝露量は、食器内に有害物質が残留する量を示す食器残留量、食器の表面積の総和である食器使用面積、食器からの口移行率に基づいて、
経口推定曝露量〔mg/kg/day〕=食器残留量〔mg/m2 〕×食器使用面積〔m2/day〕×口移行率〔%〕/体重〔kg〕
の計算をすることによって得られる。ここで、食器残留量は、(平均床残留量×食器汚染率)で表され、この食器汚染率の値は実測値(例えば9%)又は仮定値を用いればよい。
【0684】
次に、経口安全係数は、予め動物実験により調べられた経口毒性に関する無影響量と、先に求められた経口推定曝露量とから算出される。即ち、
経口安全係数=経口無影響量〔mg/kg/day〕/経口推定曝露量〔mg/kg/day〕
で表される。
【0685】
以上のように、本実施形態における有害生物防除活性化合物の室内挙動予測方法は、上記化合物を含む薬剤を床全域に噴霧したときに、カーペット繊維間の空間部分、大・小の2種の浮遊粒子、室内空気、カーペット繊維全体、壁、及び天井のFugacityに関する微分方程式を連立して解き、その解に基づいて上記化合物の室内挙動を予測するものである。このとき、予測刻み時間幅は、上記化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように、噴霧後の室内における化合物のマスバランスを常に確認しながら可変させて設定される。
【0686】
従って、連立微分方程式を解くときに、化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように噴霧後の化合物のマスバランスが常にチェックされて予測刻み時間幅が可変するので、マスバランスの変動が小さいときには上記予測刻み時間幅が大きく設定され、マスバランスの変動が大きくなり始めると予測刻み時間幅が小さく設定されることとなる。つまり、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に予測刻み時間幅が設定される。これにより、コンピュータで処理する際に、短時間で正確な解を得ることが可能となる。
【0687】
また、本実施形態における有害生物防除活性化合物の安全性評価方法は、上記予測結果を用いて、薬剤を床全面に噴霧した際の上記化合物の人体に対する安全性を評価するものである。
【0688】
従って、短時間、かつ精度良く、化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となる。これにより、化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く目的に応じた薬剤を処方し易くなる。
【0689】
尚、本実施形態では、ルンゲクッタジル法を用いてFugacityを求めたが、他の方法を用いて微分方程式を解くこともできる。しかしながら、ルンゲクッタジル法を用いると、上述した微分方程式のプログラムをBasicで容易に組むことができるので望ましい。また、ルンゲクッタジル法以外で微分方程式を解く際にも、前述のように、予測刻み時間幅を設定することにより、同様の効果を得ることが可能である。
【0690】
最後に、本発明の上記各実施形態に用いられるコンピュータプログラム製品(記憶媒体)について説明する。図19は、本発明の上記各実施形態に用いられる記憶媒体20の構成図である。図19に示すように、記憶媒体20は、プログラムを記憶するプログラム領域20aを備えており、このプログラム領域20aには、有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーションプログラム22が記憶されている。有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーションプログラム22は、処理を統括するメインプログラム22aと、所定の媒体に分割された室内環境に応じて、各媒体における化合物の逸散度に関する微分方程式を立てるために必要な1次条件の入力(S1)、及び2次条件の計算(S2)をし、上記の微分方程式を立てる、微分方程式作成プログラム22bと、上記の微分方程式から化合物の逸散度を求める(S3)Fugacity計算プログラム22cと、計算された逸散度から、化合物の室内挙動である、経時的室内空気中濃度及び残留量を算出する(S4)室内挙動計算プログラム22dと、上記の経時的室内空気中濃度及び残留量にもとづいて化合物の人体に対する安全性を評価する(S5〜S17)安全性評価プログラム22eと、微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる(S21〜S35)微小時間単位変更プログラム22fとを備えている。なお、上記かっこ内の記号は、図1又は図5において、対応する工程を示している。
【0691】
記憶媒体20としては、例えば、フレキシブルディスクやCD−ROMなど、円盤形記憶媒体が用いられる。また、磁気テープなどのテープ型記憶媒体を用いてもよい。
【0692】
記憶媒体20は、図20及び図21に示す情報処理装置で用いることができる。つまり、情報処理装置30は、媒体ドライブ装置32を備えており、この媒体ドライブ装置32に記憶媒体20を収納することができる。そして、この収納によって、記憶媒体20に記憶された情報は、媒体ドライブ装置32でアクセス可能となる。このため、プログラム領域20aに記憶された、有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーションプログラム22が情報処理装置30で実行できるようになる。
【0693】
この情報処理装置の構成は、次の通りである。まず、上述の媒体ドライブ装置32と、シミュレーション結果等を示す画像データを記憶する画像メモリ34と、オペレーティングシステム(OS)を常駐した作業用メモリ(内部メモリ)36と、表示手段であるディスプレイ38とを備えている。また、1次条件等の入力データを受け付けるマウス40及びキーボード42を有する入力手段である入力装置44と、画像データ等を出力するプリンタ46と、有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーションプログラム22の実行等を制御するCPU48とを備えている。
【0694】
媒体ドライブ装置としては、記憶媒体20に対応して、フレキシブルディスクドライブ装置、CD−ROMドライブ装置、あるいは磁気テープドライブ装置などが用いられる。
【0695】
次に、記憶媒体20のプログラム領域20aに記憶された有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーションプログラム22の処理について説明する。この処理は、媒体ドライブ装置32により読み出された有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーションプログラム22を、実行させることによって行われる。この実行によって、まず、有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーションプログラム22のメインプログラム22aが起動される。
【0696】
なお、その後の微分方程式作成プログラム22b、Fugacity計算プログラム22c、室内挙動計算プログラム22d、安全性評価プログラム22e、微小時間単位変更プログラム22fの処理はそれぞれ、上記実施形態の説明及び図1及び図5において説明した通りである。
【0697】
以上のように、本発明の上記各実施形態に用いられるコンピュータプログラム製品(記憶媒体)は、まず環境を、所定の媒体(構成要素)に分割し、これらにおける化合物のFugacityに関する微分方程式を連立して解くことによって、上記化合物を含む薬剤を残留噴霧したときの上記化合物の室内挙動を予測するプログラムを有しているものである。
【0698】
これにより、環境を複数の媒体と見なし、各媒体間の化合物のやり取り等を考慮しているので、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能となる。
【0699】
また、連立微分方程式を解くときに設定される予測刻み時間幅は、上記化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように、残留噴霧後の室内における化合物のマスバランスを常に確認しながら可変して設定される。
【0700】
従って、連立微分方程式を解くときに、化合物の室内投入量と得られた解とが合致するように残留噴霧後の化合物のマスバランスが常にチェックされて予測刻み時間幅が可変するので、マスバランスの変動が小さいときには上記予測刻み時間幅が大きく設定され、マスバランスの変動が大きくなり始めると予測刻み時間幅が小さく設定されることとなる。つまり、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に予測刻み時間幅が設定される。これにより、コンピュータで処理する際に、短時間で正確な解を得ることが可能となる。
【0701】
また、本発明の上記各実施形態に用いられるコンピュータプログラム製品(記憶媒体)は、上記予測結果を用いて、薬剤を残留噴霧した際の上記化合物の人体に対する安全性を評価するプログラムを有するものである。
【0702】
従って、短時間、かつ精度良く、化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となる。これにより、化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く目的に応じた薬剤を処方し易くなる。
【0703】
【発明の効果】
請求項1の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、以上のように、室内環境を所定の媒体(構成要素)に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程と、前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求める工程と、前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求める工程と、前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる工程とを備えている構成である。
【0704】
上記構成によれば、室内環境を所定の媒体に分割し、各媒体間の化合物のやり取り等を考慮することにより、実際の化合物の挙動に近いシミュレーション結果を得ることが可能になるとともに、経時的変化を伴うパラメータを含む連立微分方程式を解くときに、マスバランスの変動に合わせて自動的に微小時間単位が設定することができ、コンピュータで上記微分方程式を処理する場合に、短時間で正確な解を得ることが可能となるという効果を奏する。
【0705】
請求項2の発明に係る有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法は、以上のように、請求項1記載の発明の構成において、前記化合物の室内挙動に基づいて、前記化合物の人体に対する安全性を評価する工程をさらに備えている構成である。
【0706】
上記構成は、前記化合物の室内挙動に基づいて、前記化合物の人体に対する安全性を評価する工程をさらに備えているため、短時間、かつ精度良く、有害生物防除活性化合物の人体に対する安全性を評価することが可能となるので、上記化合物を含む殺虫剤等の薬剤を処方する際に、条件を変えて容易にシミュレーションを繰り返すことができ、安全性が高く、目的に応じた薬剤を処方し易くなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかる有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法を示すフローチャートである。
【図2】本発明の第1の実施形態において、化合物の室内挙動予測を行うときの室内環境のモデルを示す説明図である。
【図3】(a)は、室内空気中濃度の経時的変化を示すグラフであり、(b)は、図3(a)のグラフを用いて平均室内空気中濃度を求める場合の説明図である。
【図4】(a)は、残留量の経時的変化を示すグラフであり、(b)は、図4(a)のグラフを用いて平均残留量を求める場合の説明図である。
【図5】予測刻み時間幅の設定方法を示すフローチャートである。
【図6】(a)は、本発明の第2の実施形態にかかる有害生物防除活性化合物の室内挙動予測を行うときのカーペットのモデル化状態を示す説明図であり、(b)は、本発明の第2の実施形態にかかる有害生物防除活性化合物の室内挙動予測を行うときのカーペット繊維の拡大図であり、(c)は、本発明の第2の実施形態にかかる有害生物防除活性化合物の室内挙動予測を行うときのカーペットの空間部分の拡大図である。
【図7】上記第1の実施形態のExample 1における空気中濃度の経時的変化を示すグラフである。
【図8】(a)は、Example 2において、換気率を変えたときの空気中濃度の経時的変化を示すグラフであり、(b)は、Example 3において、窓を開閉させたときの空気中濃度の経時的変化を示すグラフである。
【図9】(a)は、Example 1において、床の残留量の経時的変化を示すグラフであり、(b)は、Example 1において、壁及び天井の残留量の経時的変化を示すグラフである。
【図10】(a)は、Example 1において、空気中濃度の実測値とシミュレーション結果とを比較したグラフであり、(b)は、Example 1において、噴霧箇所、床、壁、及び天井の残留量の実測値とシミュレーション結果とを比較したグラフである。
【図11】本発明の第3の実施形態において、化合物の室内挙動予測を行うときの室内環境のモデル化状態を示す説明図である。
【図12】(a)は、Example 6〜10において、空気中濃度の実測値とシミュレーション結果とを比較したグラフであり、(b)は、Example 6〜10において、空気中濃度の実測値とシミュレーション結果とを比較したグラフであり、(c)は、Example 6において、床及び天井の残留量の実測値とシミュレーション結果とを比較したグラフである。
【図13】(a)は、本発明の第4の実施形態にかかる有害生物防除活性化合物の室内挙動予測を行うときのカーペットのモデル化状態を示す説明図であり、(b)は、本発明の第4の実施形態にかかる有害生物防除活性化合物の室内挙動予測を行うときのカーペット繊維の拡大図であり、(c)は、本発明の第4の実施形態にかかる有害生物防除活性化合物の室内挙動予測を行うときのカーペットの空間部分の拡大図である。
【図14】典型的な部屋のサイズ例を示すと共に、空気の流れを示す説明図である。
【図15】本発明の第5の実施形態において、化合物の室内挙動予測を行うときの室内環境のモデル化状態を示す説明図である。
【図16】(a)は、本発明の第5の実施形態において、化合物の室内挙動予測を行うときの室内環境のモデル化状態を示す説明図であり、(b)は、本発明の第5の実施形態における、電気的加熱揮散器の拡大図である。
【図17】本発明の第7の実施形態において、化合物の室内挙動予測を行うときの室内環境のモデル化状態を示す説明図である。
【図18】粒子領域の落下状態を示す説明図である。
【図19】本発明の上記各実施形態に用いられる記憶媒体の構成図である。
【図20】上記記憶媒体に記憶されたプログラムを動作させるための情報処理装置の構成図である。
【図21】上記記憶媒体に記憶されたプログラムを動作させるための情報処理装置の構成図である。
【符号の説明】
1 噴霧箇所
2 大粒子(浮遊粒子)
3 小粒子(浮遊粒子)
4 室内全体の空気
5 床
6 壁
7 天井
9・10・11 凝縮粒子
12 高濃度空気
13 中濃度空気
14 低濃度空気
20 記憶媒体
20a プログラム領域
22 室内挙動シミュレーションプログラム(プログラム)
30 情報処理装置
32 媒体ドライブ装置(読み出し手段)
38 ディスプレイ(表示手段)
44 入力装置(入力手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a prediction method for predicting indoor behavior of a compound and a safety evaluation method for evaluating safety to the human body using the same when a drug containing a pest control active compound is used indoors. The present invention relates to a method for simulating the indoor behavior of a biocontrol active compound, and in particular, when a chemical containing a pest control active compound is sprayed in a residual state, sprayed in an indoor space, heated and volatilized, sprayed over the entire floor. The present invention relates to a method for simulating indoor behavior of a pest control active compound.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a model of dissipation (hereinafter referred to as Fugacity) that simulates the behavior of chemical substances in the global environment is known. The Fugacity model uses Fugacity that has an external force, that is, pressure, as a unit to escape from one medium to another medium. For example, when the chemical concentration is different between the two media A and B, the concentration in each media is
NA/ VA= FAZA
NB/ VB= FBZB
It is represented by Here, N is the chemical mass, V is the volume of the medium, f is Fugacity, and Z is the Fugacity capacity of the medium.
[0003]
At this time, when the mass N changes with time due to the movement (transference) and decomposition (degradation) of the chemical substance between the media A and B, while assuming that the volume V and the Fugacity capacity Z are constant, the above two equations are:
It is expressed.
[0004]
If Degradation and Transfer in these two differential equations are given, the unknown parameter fA, FBFugacity capacity ZA, ZBBy multiplying each, it is possible to simulate the chemical substance concentration in each medium for a specific period.
[0005]
As an apparatus for simulating the behavior of a chemical substance, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-88811 discloses any capacity of a specific gas component such as carbon dioxide gas, without actually forming a closed space when evaluating a temperature change of a specific gas component. A configuration of a closed space pseudo test apparatus capable of performing simulation corresponding to a closed space is disclosed.
[0006]
Further, as a configuration for evaluating the influence of harmful substances on the human body, JP-A-3-89146 discloses a base on the skin by using a vertical diffusion cell which is a system closer to a clinical state than a parallel cell. Discloses a structure of a transdermal absorption evaluation apparatus capable of simultaneously measuring a drug release process from a photoacoustic measurement and a drug skin permeation process by an absorbance method in real time.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-218496 discloses that a chemical substance has a specific correlation between a solubility parameter inherent in the chemical substance and a logarithmic value of a half-lethal dose of the chemical substance to a mammal. A system configuration for predicting acute toxicity to mammals is disclosed.
[0008]
Furthermore, simulations of the indoor behavior of pest control active compounds when spraying pesticides into indoor spaces, when electrically heated and volatilized indoors, and when sprayed over the entire floor are respectively shown in Y. Matoba et al. “A SIMULATION OF INSECTICIDES IN INDOOR AEROSOL SPACE SPRAYING” “Chemosphere, Vol.26, No.6, pp1167-1186, 1993, Y. Matoba et al.“ INDOOR SIMULATION OF INSECTICIDES SUPPLIED WITH AN ELECTRIC VAPORIZER BY THE FUGACITY MODEL ” , Vol.28, No.4, pp767-786, 1994, Y.Matoba et al. "INDOOR SIMULATION OF INSECTICIDES IN BROADCAST SPRAYING" .
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the simulation model does not mention how to solve the differential equation, and the minute time unit set when solving the differential equation is considered to be a constant value. Theoretically, if the minute time unit is small, the calculation time increases, and if it is large, the solution does not converge. Therefore, when solving a differential equation including a parameter with a change over time, there is a problem in that the processing speed of the computer increases if the minute time unit is set to a constant value so that the solution does not diverge.
[0010]
In the simulation model, there is no mention of safety for the human body.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to be able to process simultaneous differential equations in a short time and accurately by automatically setting a minute time unit. It is to provide a method for simulating indoor behavior of a pest control active compound.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to the invention of
[0013]
According to the above configuration, it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compound by dividing the indoor environment into predetermined media and taking into account the exchange of compounds between the media, and over time. When solving simultaneous differential equations that include parameters with changes, minute time units can be set automatically in accordance with mass balance fluctuations. A solution can be obtained.
[0014]
The indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to the invention of
[0015]
The above configuration makes it possible to evaluate the safety of the pesticidal active compound for the human body in a short time and with high accuracy. Therefore, when prescribing an insecticide or the like containing the compound, the conditions are changed. The simulation can be easily repeated, the safety is high, and it becomes easy to prescribe a drug according to the purpose.
[0016]
Various cases are conceivable for the method of introducing the compound into the indoor space and the type of medium. According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for simulating indoor behavior of a pest control active compound according to the first or second aspect of the invention, wherein the compound is sprayed into the indoor space by spraying a solution containing the compound. The medium introduced is characterized in that it is suspended particles, room air, floor, wall, and ceiling divided into one or more types according to the spray location and size.
[0017]
Furthermore, the indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound according to the invention of
[0018]
According to these configurations, it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compound when the compound is sprayed in a residual manner.
[0019]
On the other hand, the indoor behavior simulation method for the pesticidal active compound according to the invention of
[0020]
Furthermore, the indoor behavior simulation method for the pesticidal active compound according to the invention of
[0021]
According to these configurations, it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compound when the compound is sprayed in space.
[0022]
Furthermore, the indoor behavior simulation method for the pesticidal active compound according to the invention of
[0023]
In addition, the indoor behavior simulation method for the pesticidal active compound according to the invention of
[0024]
According to these configurations, it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compound when the compound is volatilized by heating.
[0025]
On the other hand, the indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to the invention of
[0026]
Furthermore, the indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound according to the invention of
[0027]
According to these configurations, when the compound is sprayed on the entire floor, it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compound.
[0028]
The indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to the invention of
[0029]
Furthermore, the indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound according to the invention of
[0030]
According to these configurations, even when a rug having fiber spikes is laid on the floor, it is possible to accurately simulate the behavior of the compound by adding more space between the spikes as a medium, Simulation can be performed.
[0031]
By the way, in order to solve the above problems, the computer program product according to the invention of
[0032]
When each of the above programs is executed, the indoor environment is divided into predetermined media, and exchange of compounds between the media is considered. As a result, simulation results close to the behavior of actual compounds can be obtained, and when solving simultaneous differential equations including parameters with changes over time, the unit of time is automatically adjusted in accordance with changes in mass balance. Therefore, when the differential equation is processed by a computer, an accurate solution can be obtained in a short time.
[0033]
A computer program product according to a fourteenth aspect of the present invention is the computer program product according to the thirteenth aspect of the present invention, wherein a program for evaluating the safety of the compound with respect to the human body based on the indoor behavior of the compound in the program area. Furthermore, it is characterized by having.
[0034]
The above configuration makes it possible to evaluate the safety of the pesticidal active compound for the human body in a short time and with high accuracy. Therefore, when prescribing an insecticide or the like containing the compound, the conditions are changed. The simulation can be easily repeated, the safety is high, and it becomes easy to prescribe a drug according to the purpose.
[0035]
The computer program product according to the invention of
[0036]
In addition, in the computer program product according to the invention of
[0037]
According to these configurations, similarly to the effects of the third and fourth aspects, it is possible to realize a computer program product capable of obtaining a simulation result close to the actual behavior of a compound when the compound is sprayed in a residual manner.
[0038]
On the other hand, the computer program product according to the invention of
[0039]
Furthermore, in the computer program product according to the invention of claim 18, in the configuration of the invention of
[0040]
According to these configurations, similarly to the effects of
[0041]
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the computer program product according to the thirteenth or fourteenth aspect of the present invention, the compound is introduced into an indoor space by heating and volatilizing a solution containing the compound, and the medium Is a condensed particle divided into one or more types according to generation and disappearance, high concentration air, medium concentration air, low concentration air, floor, wall, and ceiling divided into one or more types according to compound concentration It is a feature.
[0042]
Furthermore, the computer program product according to the invention of
[0043]
According to these configurations, similarly to the effects of
[0044]
On the other hand, in the computer program product according to the invention of claim 21, in the configuration of the invention of
[0045]
Furthermore, in the computer program product according to the invention of
[0046]
According to these configurations, similarly to the effects of the ninth and tenth aspects, when the compound is sprayed on the entire floor, a computer program product capable of obtaining a simulation result close to the actual behavior of the compound can be realized.
[0047]
By the way, in the computer program product according to the invention of
[0048]
Furthermore, in the computer program product according to the invention of claim 24, in the configuration of the invention of
[0049]
According to these configurations, similarly to the effects of
[0050]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
The following describes the first embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[0051]
In the indoor behavior simulation method of a pest control active compound (hereinafter simply referred to as a compound) contained in a drug (solution) such as an insecticide according to this embodiment, the drug is used to control indoor pests such as cockroaches. It predicts the behavior of a compound when sprayed in a residual manner. Here, the residual spray refers to a treatment method in which a drug is sprayed on a local site such as a boundary between a floor and a wall. In addition, the said chemical | medical agent is all insecticides including a pyrethroid type insecticidal compound, an organic phosphorus type compound, a carbamate type compound, and an insect growth inhibitor (IGR).
[0052]
First, as shown in FIG. 2, there are seven types of environment:
[0053]
When the drug is sprayed on the boundary between the
[0054]
By establishing simultaneous differential equations related to Fugacity of the compounds in the above seven media and solving them using the Runge-Kuttazil method, the indoor behavior of the compounds in the drug when the drug is sprayed residually, that is, the compound distribution in the room, and Predictive analysis of the change over time in the amount of adhesion to the
[0055]
At this time, since there are mainly three types of
[0056]
Based on FIG. 1, the indoor behavior simulation method of the above compound will be described. The simulation method according to the present embodiment is roughly divided into a step (S1 to S2) of dividing a room environment into a predetermined medium and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium, and the above-mentioned differential equations, and each medium. A step (S3) for determining the degree of dissipation of the compound in the step, a step (S4) for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium, and a minute time unit used when solving the differential equation in the room. The process can be divided into a process of changing the mass balance of the compound (S21 to S35, see FIG. 5) and a process of evaluating the safety of the compound to the human body (S5 to S17) based on the indoor behavior of the compound.
[0057]
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1, a primary condition is input. The primary conditions are the physicochemical properties of the compound (see Table 1), the indoor environmental behavior properties of the compound (see Table 2), the indoor environment (see Table 3), and the properties of the product (see Table 4).
[0058]
[Table 1]
[0059]
[Table 2]
[0060]
[Table 3]
[0061]
[Table 4]
[0062]
Next, a secondary condition is obtained by calculation using the primary condition (S2). The secondary condition includes a primary factor condition (see Table 5) which is obtained only by the primary condition and does not change with time, and a temporal change condition with time change (see Table 6). These calculations will be described in detail later.
[0063]
[Table 5]
[0064]
[Table 6]
[0065]
Seven types of Fugacity are calculated using the secondary conditions (S3). In other words, seven differential equations related to
[0066]
In S4, the Fugacity (fThree, fFour), Fugacity of large particles 2 (f2) Was used to calculate the indoor air concentration of the compound over time, and Fugacity (f1, fFive) Is used to calculate the amount of the compound remaining in the sprayed
[0067]
In S5, it is determined whether or not safety evaluation is performed when a medicine is inhaled. When performing safety evaluation of inhalation, contaminated air is inhaled using the above-mentioned indoor air concentration over time. Thus, an estimated inhalation exposure amount indicating how much is exposed is calculated (S6). Thereafter, an inhalation safety coefficient is calculated based on the estimated inhalation exposure amount (S7). In S8, the reference value determined for each country is compared with the above-mentioned inhalation safety coefficient, and if the inhalation safety coefficient exceeds the reference value, it is determined that “there is no problem with safety”. On the other hand, if the inhalation safety coefficient falls below the reference value in S8, it is determined that “there is a problem with safety”, and the process returns to S1, for example, a change in compound, a change in formulation, or a change in use conditions Consider changing the primary conditions.
[0068]
Further, when the inhalation safety evaluation is not performed in S5, an estimated percutaneous exposure amount indicating how much the skin is exposed by contact with the
[0069]
In addition, when it is not the safety evaluation in the dermis in the above S10, the estimated oral exposure amount indicating how much the drug attached to the hand or the like is exposed through the mouth based on the estimated dermal exposure amount. (S13), and subsequently, an oral safety factor is calculated based on the estimated oral exposure (S14). This oral exposure can occur especially when an infant places a drug-attached hand in their mouth. As in the case of safety evaluation in inhalation in S15, safety is evaluated by comparing a reference value determined for each country with an oral safety factor. If there is a problem with safety in S15, the process returns to S1 to consider changing the primary condition.
[0070]
Finally, if it is determined in S8, S12, or S15 that it is safe, a comprehensive safety evaluation is performed. Here, the sum of the reciprocal numbers of the inhalation safety factor, the dermal safety factor, and the oral safety factor obtained in advance is obtained, and the obtained value is made the reciprocal value to obtain the total safety factor (S16). . By comparing this total safety factor with the reference value, the same evaluation as the previous safety evaluation is performed (S17).
[0071]
Next, the steps S2 to S4, S6, S7, S9, S11, S13, and S14 will be described in detail.
[0072]
(I) Secondary condition calculation (S2)
The calculation of the unambiguous factor condition shown in Table 5 and the temporal change condition shown in Table 6 will be described.
[0073]
The evaporation constant (α) of the large and
[0074]
[Expression 1]
[0075]
The upper part of Table 3 and Table 4 exemplifies the case where the residual spray aerosol is oil-based. In this case, T∞ (temperature at a position far from the particle) or TdIs room temperature (T), and P∞ (vapor pressure of oil at a position far from the particle) is zero.
[0076]
In addition, when the residual spray aerosol is water-based, P in formula (1)d, Md, Ρd, Td, And P∞ need to be changed to values based on the properties of water. Specifically, the above factor values when the room temperature (T) is 298 [K] (= 25 ° C.) and the relative humidity is 60 [% RH] are illustrated in the lower part of Tables 3 and 4.
[0077]
TdCan be determined from the “mass-based humidity table” described in the theory and calculation of chemical machinery (2nd edition) (edited by Saburo Kamei, Sangyo Tosho) based on room temperature (T) and absolute humidity (H). PdAnd P∞ can be calculated from the following equations.
logTenPd= 10.23-1750 / (Td−38)
logTenP∞ = 8.23−1750 / (T−38) + logTenψ
Here, ψ is the indoor relative humidity.
[0078]
Fugacity capacity (Z1) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow) And the oil component content (ρ of the floor or wall constituting the spray location 1)1)Than,
[0079]
[Expression 2]
[0080]
It is expressed.
[0081]
Fugacity capacity of large and small particles 2.3 (Zi, i = 2,3) is the vapor pressure of the compound (Ps) And the surface temperature of the particles (Td)Than,
[0082]
[Equation 3]
[0083]
It is expressed. Here, the vapor pressure (PL s) Melting point T of harmful substancesMAnd TdIs calculated using TMIs not obtained, PL sIs the vapor pressure (Ps).
[0084]
[0085]
[Expression 4]
[0086]
Fugacity capacity of
[0087]
[Equation 5]
[0088]
It is expressed.
[0089]
Ratio of large and
[0090]
Ratio of large and
[0091]
Diffusion coefficient of compounds in
[0092]
In seven types of media, light and oxidative decomposition reactions mainly occur, and the decomposition constant (K1), Decomposition constant of large and
[0093]
[Formula 6]
[0094]
Is defined. At this time, the decomposition half-life (τ) of the compound in the air out of the decomposition half-life as shown in Table 2 above.Four) Is difficult to measure, so the decomposition constant (KFour) Is often not easy to determine. Therefore, when actual measurement values are not available, there is also a method of calculating and obtaining with the Atmospheric Oxidation program (Atkinson et al., 1984, Chem. Rev. Vol. 84, pp437-470) using the structural formula of the compound. Moreover, about the decomposition constant in particle | grains and interior material (
[0095]
Diameter of large and
[0096]
[Expression 7]
[0097]
On the other hand, the particle diameter (d) after all the solvent constituents of the particles have evaporated.i) Is the volume fraction of the compound in the product (Ra) And the diameter of the particles immediately after spraying (d0i) And the above equation (7 ').
[0098]
Volume fraction of compound in product (Ra) Is the compound content (Ca) And the specific gravity (ρ) of the compound, Ca/ Ρ.
[0099]
Falling speed of large and
[0100]
[Equation 8]
[0101]
Where g is gravitational acceleration, η is the viscosity of
[0102]
On the other hand, the drop velocity (vi) Is the specific gravity of the compound (ρ), the specific gravity of the particle constituent solvent (ρd), The velocity coefficient (β), and the particle diameter (di), The above equation (8 ″) is expressed.
[0103]
Floating number of large and
[0104]
[Equation 9]
[0105]
It is expressed. Here, the floating height of particles (Hi) Means the maximum height of the particle distribution from the
[0106]
The moving speed of the compound in the spray area 1 (k1) Is the diffusion coefficient of the compound in
[0107]
Movement speed of compounds in large and
[0108]
Movement speed of compound in air 4 (kFour), GV from ventilation rate (G)Four/ AFourAs shown. Where AFourIs the cross-sectional area of the room with respect to the moving direction of air 4 (the direction of the arrow in FIG. 2).
[0109]
Movement speed of compound in
[0110]
The transfer coefficient of the compound between the
[0111]
[Expression 10]
[0112]
Transfer coefficient of compound between large and
[0113]
## EQU11 ##
[0114]
Transfer coefficient of compound between
[0115]
[Expression 12]
[0116]
It becomes. It should be noted that the surface area of the
[0117]
Volume of spray location 1 (V1) Is the diffusion coefficient (D in
[0118]
Volume change of large and
[0119]
[Formula 13]
[0120]
It is expressed. That is, the large and
[0121]
Volume of
[0122]
[Expression 14]
[0123]
(Ii) Fugacity calculation (S3)
The behavior of the compound at
[0124]
[Expression 15]
[0125]
It is expressed. Here, the term of V-change is the volume change (increase with time) of the
[0126]
The behavior of compounds in large and
[0127]
[Expression 16]
[0128]
It is expressed. Here, the term of V-change is the volume change (decreases with time) of the large and
[0129]
The behavior of compounds in
[0130]
[Expression 17]
[0131]
It is expressed. Here, the term “Ventilation” indicates the amount of the compound discharged from the room, the term “Transference (1)” indicates the amount of movement of the compound between the
[0132]
The behavior of compounds in the
[0133]
[Formula 18]
[0134]
It is expressed. Here, the term of V-change is the volume change (increases with time) of the
[0135]
By simultaneously solving the seven differential equations of the above formulas (15) to (18) by the Runge-Kuttagil method, Fugacity (f1~ F7) Is calculated.
[0136]
When solving this simultaneous differential equation, it is necessary to set a predicted step time width (dt) which is a minute time unit. That is, the predicted time interval is first set to the time (t0), And the predicted time interval is added (t0+ Dt) is to obtain a solution of the differential equation in time, and Fugacity that changes with time is obtained by obtaining a solution while successively adding predicted time intervals. Theoretically, the smaller the set time of the predicted time interval, the more accurate the solution can be obtained, but the calculation time becomes very long. On the other hand, if the set time is too long, the solution diverges and an error tends to occur.
[0137]
Therefore, in the present invention, the predicted step time width is set to be small when a very large change occurs in the medicine, and conversely, when there is no large change, the predicted step time width is set to be large.
[0138]
Specifically, always check the mass balance so that the amount of drug input matches the obtained solution, and if the mass balance does not fluctuate significantly, increase the predicted time interval and start to fluctuate the mass balance In order to reduce the predicted step time width. For example, if you set the mass balance fluctuation to an accuracy of ± 5%,
Compound input / (existence + decomposition + discharge) = 0.95 to 1.05
Is always set so that the variation of mass balance falls within the range of ± 5%.
[0139]
Here, the compound input amount is the compound release amount (Aa). The abundance is calculated as follows because the amount of compound over time in seven types of media can be obtained by simultaneous differential equations. The decomposition amount and the discharge amount are as shown below.
[0140]
[Equation 19]
[0141]
Based on the flowchart of FIG. 5, the setting method of this prediction step time width (dt) is demonstrated.
[0142]
First, an initial value of the predicted step time width (dt) is input (S21), and then an upper limit set value (for example, 0.1 [%]) that is an upper limit of the mass balance difference and a lower limit that is the lower limit of the mass balance difference Setting value (for example, 10-Ten[%]) Is input (S22). Then t = t0Fugacity and mass balance are calculated (S23 / S24), t = t + dt (or t0(+ Dt) Fugacity and mass balance are calculated (S25 and S26).
[0143]
It is confirmed whether or not the mass balance fluctuation is within ± 5% (S27). If the mass balance fluctuation is within ± 5%, t = t (or t0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether or not the difference from the mass balance of (+ dt) is greater than or equal to the upper limit setting value (S28). If it is greater than or equal to the upper limit set value in S28, the solution becomes more accurate if the predicted step time width (dt) is reduced, so the setting is changed by multiplying the predicted step time width (dt) by 1/2 (S29). If it is smaller than the upper limit value in S28, t = t (or t) in S30.0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether the difference from the mass balance of (+ dt) is less than or equal to the lower limit set value.
[0144]
If the difference in mass balance is equal to or smaller than the lower limit set value in S30, increasing the predicted step time width (dt) will not affect the solution, so the setting is made by doubling the predicted step time width (dt). Next, it is determined whether or not the predicted step time width (dt) changed in S31 is equal to or less than the maximum value (for example, 0.1 [hour]) of the predicted step time width (dt). (S32). If the predicted step time width (dt) is less than or equal to the maximum value in S32, the solution does not diverge, so the predicted step time width (dt) set in S31 is used. On the other hand, if the predicted step time width (dt) is larger than the maximum value in S32, the solution may diverge, so the predicted step time width (dt) is reset to the maximum value (S33). In S30, if the difference in mass balance is larger than the lower limit set value, that is, between the lower limit set value and the upper limit set value, the calculation is continued without changing the predicted step time width (dt).
[0145]
After the above steps S29, S30, S32, or S33, the process returns to S25 to perform the calculation again, and the above steps are repeated until the target time is reached.
[0146]
On the other hand, in S27, if the mass balance fluctuation exceeds the range of ± 5%, the mass balance fluctuation is large. Therefore, the predicted step time width (dt) is reduced as compared with the case where the fluctuation is within the range of ± 5%. It is better to perform the calculation. Accordingly, the calculation is temporarily stopped (S34), the lower limit set value is set again smaller (S35), and the process returns to S23.
[0147]
In this way, Fugacity can be accurately and efficiently calculated by variably setting the predicted time interval while checking the mass balance variation without setting the predicted time interval constant. .
[0148]
(Iii) Calculation of indoor air concentration and residual amount over time (S4)
The concentration of the compound in the room air over time is determined by the Fugacity (fFour) Fugacity capacity (ZFour) And small particle Fugacity (fThree) Fugacity capacity (ZThree) Multiplied by the sum. Depending on the type of drug, there is a possibility that large particles may be inhaled by the human body. In that case, large and small particles of Fugacity (f2) (FThree) To calculate.
[0149]
The residual amount of the compound is the Fugacity (f1) Fugacity capacity (Z1) And Fugacity (f on floor 5)Five) Fugacity capacity (ZFive) Multiplied by the sum. In addition, when there is almost no fear that the
[0150]
(Iv) Inhalation estimated exposure and inhalation safety factor calculation (S6, S7)
The above-mentioned indoor air concentration over time draws a curve as shown in FIG. This concentration curve is integrated and a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 3B), and the average indoor air concentration is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, an appropriate period is usually set in consideration of the usage method of the product and the test period of toxicity data.
[0151]
Next, the inhalation estimated exposure amount is obtained based on the average indoor air concentration, the respiratory volume, and the exposure time. That is,
Inhalation exposure exposure [mg / kg / day] = Average indoor air concentration [mg / mThree] X Respiration volume [mThree/ kg / min] x exposure time [min / day]
Perform the calculation. Here, a literature value or an actual measurement value may be used as the respiration rate. Further, if the respiratory volume is considered separately for adults and children, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained. In addition, when all inhaled harmful substances are not absorbed into the body and are partially excreted by respiration, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained by considering the inhalation ratio.
[0152]
The inhalation safety factor is calculated from the no-effect amount relating to inhalation toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated inhalation exposure amount obtained previously. That is,
Inhalation safety factor = Inhalation-free dose [mg / kg / day] / Inhalation estimated exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0153]
(V) Estimated dermal exposure and transdermal safety factor calculation (S9, S11)
The residual amount described above draws a curve as shown in FIG. This residual amount curve is integrated to obtain a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 4B), and the average residual amount is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, normally, considering the usage method of the product and the test period of toxicity data, an appropriate period is set.
[0154]
Next, the percutaneous estimated exposure amount is obtained based on the average residual amount, the skin adhesion rate, the contact area, and the body weight. That is,
Estimated dermal exposure [mg / kg / day] = (average residual [mg / m2] X skin adhesion rate [%] x contact area [m2/ day]) / weight [kg]
Perform the calculation. Here, the contact area is a literature value (for example, 4 [m2/ day]). The skin adhesion rate is the ratio of the compound adhering to the skin when the skin comes into contact with the
[0155]
The model experiment method for the skin adhesion rate is as follows. At a speed similar to the pressure at which the infant touches the floor, the weight (8cm x 8cm x 8cm; 4.2kg) is placed on the denim cloth (8cm x 10cm), and the speed at which the infant moves (120cm / 15sec) Pull the denim cloth on the floor. By analyzing the denim and the floor, the compounds contained in the denim and the floor are calculated, and the skin adhesion rate is determined from the ratio. The skin adhesion rate obtained by this method has been confirmed to be equivalent to or slightly higher than the skin adhesion rate obtained from the analytical value of the hand and floor when the hand is actually pressed against the floor. It was confirmed that this model experiment method is useful in evaluating the exposure of the elderly.
[0156]
Next, the dermal safety factor is calculated from the no-effect amount relating to dermal toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated dermal exposure amount obtained previously. That is,
Dermal safety factor = No dermal effect [mg / kg / day] / Estimated dermal exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0157]
However, in general, no transdermal influencing amount is required, and there are not many literature values. Therefore, a more accurate value can be obtained by calculating the dermal safety factor based on the following formula using the estimated dermal exposure, the oral no-effect level for which there are many literature values, and the transdermal absorption rate. Can do.
Transdermal safety factor = No effect on oral dose [mg / kg / day] / (Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Percutaneous absorption rate [%])
Here, when the transdermal absorption rate is unknown, there is usually a country-specific guideline (for example, 10%), which may be used.
[0158]
(Vi) Estimated oral exposure and oral safety factor calculation (S13, S14)
Based on the estimated dermal exposure, the surface area ratio of the hand, and the mouth transfer rate obtained in item (v) above, obtain the estimated oral exposure from the hand to the mouth. That is,
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Hand surface area ratio [%] x Mouth transfer rate [%]
Perform the calculation. Here, the hand surface area ratio is represented by (hand surface area / body surface area), and a literature value (for example, 5 [%]) may be used as the value. Further, the mouth transfer rate is an assumed value, for example, 100%.
[0159]
In addition, if it is conceivable that oral exposure is caused by dishes or food contaminated with residual sprayed compounds, the estimated oral exposure from hand to mouth above should be set to the estimated oral exposure from dishes or food to mouth. The added dose should be the estimated oral exposure. For example, the estimated oral exposure from tableware is based on the amount of tableware remaining indicating the amount of harmful substances remaining in the tableware, the area of tableware used as the total surface area of tableware, and the rate of mouth movement from tableware.
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Residual tableware [mg / m2] X Tableware use area [m2/ day] x mouth transfer rate [%] / weight [kg]
It is obtained by calculating Here, the residual amount of tableware is represented by (average floor residual amount × tablet contamination rate), and the value of this tableware contamination rate may be an actual value (for example, 9%) or an assumed value.
[0160]
Next, the oral safety factor is calculated from the no-effect amount relating to oral toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated oral exposure amount obtained previously. That is,
Oral safety factor = No oral effect [mg / kg / day] / Estimated oral exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0161]
As described above, the indoor behavior prediction method of the pest control active compound in the present embodiment is based on the environment, the
[0162]
Thus, the environment is regarded as seven types of media, and exchange of compounds between the media is taken into consideration, so that it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compounds.
[0163]
In addition, the predicted time interval set when solving the simultaneous differential equations always confirms the mass balance of the compound in the room after residual spraying so that the amount of the compound introduced into the room matches the obtained solution. However, it is set variably.
[0164]
Therefore, when solving the simultaneous differential equations, the mass balance of the compound after residual spraying is always checked so that the amount of the compound input in the room matches the obtained solution, and the estimated time interval is variable. When the fluctuation of the amount is small, the predicted step time width is set large, and when the fluctuation of the mass balance starts to increase, the predicted step time width is set small. That is, when solving simultaneous differential equations including parameters with changes over time, the predicted time interval is automatically set according to the change in mass balance. This makes it possible to obtain an accurate solution in a short time when processing by a computer.
[0165]
Moreover, the safety evaluation method of the pesticidal active compound in the present embodiment evaluates the safety of the compound to the human body when the drug is sprayed using the prediction result.
[0166]
Therefore, it is possible to evaluate the safety of the compound with respect to the human body in a short time and with high accuracy. Thereby, when prescribing a medicine such as an insecticide containing a compound, the simulation can be easily repeated under different conditions, and it becomes easy to prescribe a medicine according to the purpose with high safety.
[0167]
In the present embodiment, the type of the
[0168]
In this embodiment, Fugacity is obtained using the Runge-Kuttazil method, but the differential equation can also be solved using other methods. However, it is desirable to use the Runge-Kuttazil method because the above-described differential equation program can be easily assembled in Basic. Also, when solving a differential equation other than the Runge-Kuttajir method, it is possible to obtain the same effect by setting the predicted step time width as described above.
[0169]
Next, examples of the indoor behavior prediction method for the pest control active compound and the safety evaluation method using the same (Examples 1 to 5) will be described with reference to the drawings.
[0170]
The evaluation of the indoor behavior simulation method of the compound in this example was performed by comparing the result obtained by the prediction with the actual measurement value obtained by measuring the indoor behavior of the actual compound.
[0171]
First, the measurement of the indoor behavior of an actual compound will be described.
[0172]
The aerosol can (300 [ml]) used was 0.9 [g] d-phenothrin (trade name; Smithlin, C)twenty threeH26OThree: (3-phenoxyphenyl) methyl (1R) -cis-trans-2,2-dimethyl-3- (2-methyl-1-propenyl) cyclopropanecarboxylate) and 1.1 g of d-tetramethrin ( Tetramethrin) (trade name; Neopinamine Forte, C19Htwenty fiveOFour: (1,3,4,5,6,7-hexahydro-1,3-dioxo-2H-isoindol-2-yl) methyl (1R) -cis-trans-2,2-dimethyl-3- (2 -Methyl-1-prophenyl) cyclopropanecarboxylate).
[0173]
The indoor environment is 6 tatami mats in a typical apartment in Japan (9.72 [m2]). 60 [sec / m from a distance of about 20 cm from the floor or wall according to the label on the aerosol can2] In the ratio of The spray location was 10 [cm] or 15 [cm] wide in the floor direction from the boundary between the floor and the wall, and 10 [cm] or 15 [cm] wide in the wall direction from the above boundary (see FIG. 2). The total spraying period is 2.52 [m in the area of 10 [cm] width.2) For 2.5 minutes, 3.78 [m] in the 15 cm wide area2] For 3.7 minutes.
[0174]
The room conditions were changed as shown in Table 7, and five types of measurements were performed. That is, when continuously used (Example 1), when the ventilation rate is changed (Example 2), when a window is opened (Example 3), and when an air conditioner (hereinafter referred to as an air conditioner) is operated (Example The measurement of 4) and the measurement for skin adhesion rate (Example 5) were performed.
[0175]
[Table 7]
[0176]
In Example 1, spraying was performed four times, once every two weeks. The air conditioner was not activated and the windows in the room were closed. The room temperature was controlled at 25 [° C.] and the humidity at 60%. The lighting condition was that the room was illuminated with artificial light between 7 am to 10 am and 6 pm to 11 pm, and natural light was given through two windows. The ventilation rate is 1.5 [h] which is the minimum necessary for Japanese women and infants to live.-1] Was set. The room temperature, humidity, illuminance, and ventilation rate measured under these conditions are as shown in Table 7, and these values are average values during measurement. The temperature, humidity, and illuminance measurements were taken at the center of the room. The ventilation rate is checked before and after measurement.
[0177]
In Example 2, the lighting conditions were natural light cut and a dark place. The actual ventilation rate of Japanese apartments with closed windows is 0.5-3 [h-1], So 0.5-4 [h-1The measurement was carried out in place of
[0178]
In Example 3, immediately after spraying, the window was opened for 5 minutes or 2 hours according to the display on the aerosol can. Although the illumination condition was basically a dark place (illuminance 0 [lux] in Table 7), natural light was incident when the window was opened (average illuminance 1890 [lux] in Table 7).
[0179]
The sampling process in each measurement was performed as follows.
[0180]
In Examples 1 to 4, room air was sampled after a specific period after spraying. At this time, d-phenothrin and d-tetramethrin are not only in a gaseous state by adjusting the amount of air suction so that particles with a diameter of 30 [μm] or less can be collected at positions corresponding to the respiratory area of infants and adults. Samples of suspended particulate compounds were also sampled.
[0181]
In Example 1, the floor, wall, and ceiling were sampled by placing a 5 cm × 5 cm piece of the same material in the center of the floor, wall, and ceiling before spraying. Regarding the wall, three locations on the air inflow side, the air discharge side, and the other side were sampled.
[0182]
D-phenothrin and d-tetramethrin in the sampling tube, flooring piece, wallpaper piece, ceiling piece, hand, and denim cloth sampled of air were analyzed by the method shown in Table 8. These methods were prepared for gas chromatography (GC) using an extract of an organic solvent containing BHT (2,6-di-t-butyl-p-cresol), cleaning up if necessary. The analysis is performed with a mass spectrometer (MSD). In each process, diethylene glycol or octanol is added to prevent the volatilization of the compound accompanying the evaporation of the solvent. Both d-phenothrin (mass 183 [m / z]) and d-tetramethrin (mass 164 [m / z]) were detected in 9 minutes under the following GC conditions. The instrument uses a Shimadzu GC-MS QP-1100EX (Mode EI, 70 eV) and a DC-608 column (inner diameter 0.53 [mm]) programmed to increase at a rate of 10 [° C / min] from 205 [° C]. , Length 30 [m], thickness 0.8 [μm]), and implantation and ion source temperature was 260 [° C.].
[0183]
[Table 8]
[0184]
The results of the air concentration of d-phenothrin and d-tetramethrin measured by the above method and the residual amount of the floor, wall, and ceiling will be described.
[0185]
Regarding air concentration, Example 1 was measured for 125 days, including the time sprayed over 8 weeks at a rate of once every 2 weeks (2.5 minutes). As shown in FIG. 7, the concentration in the air shows the maximum value immediately after spraying, and d-phenothrin has an average of 752 [μg /
[0186]
The total spray amount released in 8 weeks is 250 [g] containing 1.11 [g] d-phenothrin and 1.38 [g] d-tetramethrin, which is equivalent to 1.2 300 [ml] aerosol cans. equal. 300 million aerosol cans for residual spray are sold annually in Japan, so the annual consumption used per case is calculated to be 0.13. This shows that the amount of spray used in the measurement (1.3 bottles per room) is much higher than the actual annual consumption.
[0187]
As shown in Table 9, the average air concentration during the spraying period and the annual average air concentration including the spraying period of 8 weeks were 2.35 [μg / m2] for d-phenothrin.Three] /0.43 [μg / mThree], D-tetramethrin 3.25 [μg / mThree] /0.53 [μg / mThree] Is calculated. This shows that the abundance of d-phenothrin in the air relative to d-tetramethrin corresponds to the abundance ratio in the aerosol can. In Table 9, the average air concentration is calculated using the detection limit value for those below the detection limit value.
[0188]
[Table 9]
[0189]
In Example 2, the air concentration of d-phenothrin and d-tetramethrin after 3.7 minutes after spraying was measured while changing the ventilation rate. FIG. 8A shows only the result of d-phenothrin. As a result, the ventilation rate 1.58 [h-1] Has a half-life in air of 21 minutes and a ventilation rate of 0.50 h-1], 58 minutes, ventilation rate 4.14 [h-1] Found 11 minutes.
[0190]
In Example 3, immediately after spraying the drug for 2.5 minutes, the window was opened and the concentrations of d-phenothrin and d-tetramethrin in the air were measured. FIG. 8B shows the result of d-phenothrin. According to this, it was found that the half-life when the window was opened for 5 minutes was 14 minutes, 4 minutes when the window was 2 hours, and 20 minutes when the window was closed. In addition, the average concentration with the window open (2.88 [μg / m when opened for 5 minutes]Three] 1.19 [μg / m when opened for 2 hours]Three]) Is not open (14.8 [μg / mThree]) Less than 1/5.
[0191]
The measured values in FIGS. 8A and 8B are average values of air concentrations sampled at a height of 25 [cm] and 120 [cm] from the floor. If the measurement is not possible below the detection limit, the detection limit (0.05 μg / mThree]) Is plotted.
[0192]
Table 10 summarizes the above half-lives. As a result, it was found that in residual spraying, ventilation in the room, especially opening the window immediately after spraying, greatly affects the air concentration. Table 10 shows the half-life in air of compounds (d-resmethrin and d-tetramethrin) when the drug is sprayed into the space for reference.
[0193]
[Table 10]
[0194]
By the way, for example, in the state where the window is opened as in Example 3, the half-life by photolysis is estimated to be 2.1 hours for d-phenothrin and 1.7 hours for d-tetramethrin from the above-mentioned Atmospheric Oxidation program from the structure of the compound. It is believed that. Therefore, as shown in Table 10, since the half-life in air is shorter than the half-life due to photolysis, the decrease in the concentration of d-phenothrin and d-tetramethrin is mainly caused by ventilation rather than photolysis. Conceivable.
[0195]
In Example 4, the average concentration when using an air conditioner (d-phenothrin is 11.6 [μg / mThree], D-tetramethrin is 15.5 μg / mThree)) And average concentration when not used (d-phenothrin is 14.8 [μg / mThree], D-tetramethrin is 20.2 [μg / mThree]) Was almost the same. As a result, it was found that the effects of air convection and absorption of chemicals on the air conditioner filter on the concentration in the air were almost negligible.
[0196]
With respect to the residual amount of the floor, wall, and ceiling, the results of measuring the residual amount for 125 days on the floor, wall, and ceiling in Example 1 are shown in FIGS. 9A and 9B and Table 9 above. In addition, the value of the residual amount of the wall in FIG.9 (b) and Table 9 averages the value in the inflow side and discharge side of air, and the value in those side sides, FIG.9 (b) The residual amount of wall and ceiling is plotted as the average of the residual amount of wall and ceiling.
[0197]
Residual amount of wall on the inflow side (d-phenothrin is 28 [μg / m2], D-tetramethrin 35 [μg / m2]) Is the residual amount of the wall on the discharge side or side (45 [μg / m2] And 58 [μg / m2), 33 [μg / m on the lateral side2] And 43 [μg / m2]) Less than. The residual amounts of d-phenothrin and d-tetramethrin increased as the number of sprays increased, but gradually decreased after spraying. At this time, the half-lives of d-phenothrin and d-tetramethrin on the floor were 13 days and 20 days, respectively, and the half-lives on the wall and ceiling were 31-41 days and 24-75 days, respectively. These values are longer than the half-life in air described above, because the floor, wall and ceiling materials contain a large amount of antioxidant. Further, the reason why the residual amount of the floor is larger than the residual amount of the walls and ceilings except for the places where the chemicals are sprayed is because the suspended particles adhere to the floor.
[0198]
In Example 5, the skin adhesion rate of d-phenothrin and d-tetramethrin in flooring by conducting a hand adhesion test in which the hand is directly pressed against the floor where the compound remains and a wiping test using a denim cloth instead of the hand. Was measured. Student's t-test (P ≦ 0.05) showed skin adhesion rate obtained by wiping test (d-phenothrin was 0.31 [%] after 6 hours of spraying, 0.33 [%] of d-tetramethrin, and spraying was 24 hours) Later 0.17% and 0.09%, respectively, are the results obtained by the hand adhesion test (6 hours after spraying 0.22% and 0.32% respectively, and 24 hours after spraying 0.06%) , 0.07 [%]) or higher. As a result, it was found that even if the skin adhesion rate was determined only by a wiping test, it was sufficient to estimate the safety of dermal exposure.
[0199]
Next, the simulation result obtained based on the indoor behavior prediction method of the compound of the present invention will be described. The conditions at this time were the same as those in Example 1. Moreover, the numerical value described in Table 1 thru | or Table 4 of 1st Embodiment was input as primary conditions.
[0200]
When the behavior due to residual spraying of d-phenothrin between 2.5 minutes and 24 hours after spraying was simulated, the results shown in Table 11 were obtained. The “floating period” in the table is the period from when particles suspended at a position lower than 2.4 [m] fall on the floor or disappear in the air. It is the ratio of the amount of compound that has moved within 24 hours to the spray amount.
[0201]
[Table 11]
[0202]
According to this, the main solvent in the large particles (diameter 20 [μm]) was completely evaporated after 35 seconds and disappeared from the air after 2 hours. The main solvent in the small particles (diameter 5 [μm]) was completely evaporated after 2.2 seconds and existed in the air for 30 hours. Drugs in the air containing particles (40 [%] of the amount of drug immediately after spraying) are 1.0 [%] on the sprayed spot, 7.0 [%] on the floor, 0.44 [%] on the wall, and 0.10 on the ceiling within 24 hours. [%] Was distributed, the remaining 29 [%] was decomposed outdoors, and 3.2 [%] was decomposed in air. As for the drug at the sprayed location (60% of the drug amount immediately after spraying), 0.16% of the sprayed amount evaporates in the air within 24 hours, and 1.7% is photo-oxidatively decomposed and the remaining 58%. [%] Remained in the sprayed area.
[0203]
When the simulation result regarding the concentration in the air and the spray location and the residual amount of the floor / wall / ceiling was compared with the above-described actual measurement values, the results were as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). In the figure, the solid line indicates the simulation result, and the plot indicates the actual measurement value. The actual measurement value at this time is derived from the result of Example 1.
[0204]
Thereby, it turns out that the prediction result based on the indoor behavior prediction method of the compound of the present invention is very close to the actually measured value. That is, when the residual spray is applied, most of the medicine in the air is discharged outside the room or falls to the floor. The drug in the spray area penetrated into the floor and walls and slightly decomposed or evaporated.
[0205]
Next, the results obtained based on the method for evaluating the safety of the compound of the present invention will be described. Here, indoor exposure of d-phenothrin and d-tetramethrin to residents including infants when spraying residual drug on the boundary between the floor and the
[0206]
Residents inhale the vapors or particles of d-phenothrin and d-tetramethrin present in the air. Since humans inhale aerosol particles with a diameter of 8 [μm] or less to the lung, sampling of particles with a particle size of 30 [μm] or less and a vapor drug as described above is sufficient for evaluation of inhalation exposure.
[0207]
As described in the section (iv) of the first embodiment, the estimated inhalation exposure calculated using the average indoor air concentration (see “Nebulization period” in Table 9), the respiration rate, and the exposure time. Is shown in Table 12 below. Here, the average respiration rate in a Japanese room is 0.220 [L / min / kg] for an adult and 0.235 [L / min / kg] for an infant. Moreover, the exposure time was assumed to be 24 [h / day] in consideration of the worst case of being trapped in the room for 24 hours after spraying.
[0208]
[Table 12]
[0209]
In the table, “window closed” means that the window is closed during the exposure time, and “window open” means that spraying is performed with the window closed, and then the window is opened for 5 minutes (Example 3). ).
[0210]
Further, in Table 12, as described in the section (v) of the first embodiment, the average residual amount of the floor (see “spraying period” in Table 9), the skin adhesion rate, the contact area, and the body weight are shown. The estimated dermal exposure calculated using At this time, the contact area for infants and adults is 4.0 [m2/ day], the weight of the infant was 10.2 [kg], and the weight of the adult was 50 [kg]. For the skin adhesion rate in d-phenothrin and d-tetramethrin flooring, values evaluated from the integration and extrapolation of the measured values in Example 5 described above were used. That is, the skin adhesion rate was 0.31 [%] for d-phenothrin and 0.25 [%] for d-tetramethrin, and these values were used to calculate the estimated dermal exposure.
[0211]
Further, Table 12 shows the estimated oral exposure calculated using the estimated transdermal exposure, the hand surface area ratio, and the mouth transfer rate as described in the section (vi) of the first embodiment. Yes. At this time, assuming that the hand surface area ratio was about 5% and the mouth transfer rate was 100% in the worst case, the estimated oral exposure for only infants was calculated.
[0212]
Table 13 summarizes the inhalation safety factor, dermal safety factor, and oral safety factor obtained based on the estimated inhalation exposure, estimated dermal exposure, and estimated oral exposure obtained in the above calculation. . At the same time, the overall safety factor obtained from the above three safety factors is also shown in the table. Also, the sum of the reciprocal of the safety factor for d-phenothrin (inhalation, dermal, or oral) and the safety factor for d-tetramethrin (inhalation, dermal, or oral) is calculated, and the obtained value is reciprocal. The safety factor for both d-phenothrin and d-tetramethrin calculated by doing is also shown in the table.
[0213]
[Table 13]
[0214]
It should be noted that the no-effect level in rats for d-phenothrin is 18.4 [mg / kg / day] for inhalation (= no effect air concentration 210 [mg / mThree] × Rat respiration 0.365 [L / min / kg] × Rat exposure time 4 [h / day]; 6 days a week for 4 weeks test), 1000 mg [kg / day] percutaneous (21 Daily test), oral was 125 mg / kg / day (6 months test). In addition, the no-effect level of d-tetramethrin in rats was 3.22 [mg / kg / day] for inhalation (= no-effect air concentration 49 [mg / mThree] × Rat respiration 0.365 [L / min / kg] × Rat exposure time 3 [h / day]; 4
[0215]
As a result, the safety factor for infants was confirmed to be lower than that for adults, and the safety factor for d-phenothrin was higher than that for d-tetramethrin, excluding the dermal safety factor. all right. In addition, since the inhalation safety coefficient is the lowest among the three, the inhalation safety coefficient almost determines the value of the total safety coefficient when exposed by all three exposure routes.
[0216]
[Second Embodiment]
The following describes the second embodiment of the present invention with reference to the drawings. The indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to the present embodiment predicts the behavior of a compound in the first embodiment when the floor is composed of a rug having fiber spikes. . For convenience of explanation, the same members as those shown in the drawings of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, the case where only the type of spraying portion is a carpet (for example, the floor spraying area indicated by c in FIG. 2 is a carpet) and the other floor is handled as a mere plane will be described. Only portions different from the embodiment will be described.
[0217]
The floor (entire surface) type may be a carpet, but only floating particles fall on the floor other than the sprayed area, and the floor's Fugacity capacity is the same as that of the flooring. It is often only necessary to correct the solvent component content.
[0218]
First, the carpet is modeled as shown in FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c). That is, the carpet is divided into a plurality of carpet fibers (fiber spikes) planted on the substrate and a space portion existing between the fibers. When the drug is sprayed in a residual manner in a room where such a carpet is laid on the entire floor, the drug soaks into the carpet fiber at the spray location and the drug accumulates in the space.
[0219]
The indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound in the present embodiment also follows the flowchart of FIG. 1, but in S1, the primary condition (see Tables 1 to 4) of the first embodiment is used as the primary condition. The carpet-related primary conditions shown in Table 14 are added. In addition, the sectional area (Ac) Is an area where the space portion is in contact with the room air (see FIG. 6A, FIG. 6B and FIG. 6C).
[0220]
[Table 14]
[0221]
The numerical examples in Table 14 are based on the numerical values shown in FIGS. 6 (a), 6 (b), and 6 (c). Here, one space portion has a size of 0.1 [mm] × 0.1 [mm] × 3 [mm], and one corner carpet fiber has a size of 2.5 [mm] × 2.5 [mm] × 3 [mm]. 1 [cm2] There are 16 carpet fibers inside.
[0222]
In this case, each parameter is
It can be asked. Where A1Is the area occupied by the spraying location in the first embodiment.2] The inside carpet fiber is replaced with an area in contact with room air.
[0223]
As the secondary condition in S2, the carpet-related secondary condition shown in Table 15 is added to the secondary condition of the first embodiment. K1And V1Is the moving speed of the compound in the spraying spot and the volume of the spraying spot in the first embodiment (see Table 6), but the moving speed of the compound in the carpet fiber and the volume of all the fibers of the carpet, respectively. Will be replaced.
[0224]
[Table 15]
[0225]
The calculation method of the unambiguous factor condition and the time-dependent change condition shown in Table 15 will be described below using an aqueous aerosol, that is, a case where the particle constituent solvent is water as an example.
[0226]
Evaporation constant (R) of chemicals entering the space of the carpetd) Is the cross-sectional area (Ac), Room temperature (T), and humidity (H),
[0227]
[Expression 20]
[0228]
It is expressed. Where TdIs the temperature of the carpet space (equivalent to wet bulb temperature), HmIs TdIs the humidity of the space portion (corresponding to the saturation humidity at the wet bulb temperature). TdAnd HmCan be obtained from the above-mentioned “mass reference humidity table” based on room temperature (T) and humidity (H). For oil-based products (aerosols), compare the properties of water and oil, RdCan be used to calculate the evaporation constant of the drug.d= 0. The drug that gets into the space of the carpet is reduced in volume by evaporation, and eventually disappears leaving the compound. The remaining compound will soak into the carpet fibers.
[0229]
The total fiber volume (V1) Is the diffusion coefficient (D in floor, wall and ceiling)c) And the area where carpet fibers are in contact with the compound (Aa1) Is obtained as follows.
[0230]
[Expression 21]
[0231]
Movement speed of compound in product (kc) Indicates the moving speed of the compound in room airFour(= GVFour/ AFour) And kFour/ 100.
[0232]
The transfer coefficient of the compound between the drug and air in the carpet space (Dc4) Is the migration rate of the compound in the product (kc), Movement speed of compound in room air (kFour), The area of the spray location (At), Sectional area of the space (Ac), Fugacity capacity (Zc), And the Fugacity capacity of air (Z) obtained by the equation (4) of the first embodimentFour) Is expressed as follows.
[0233]
[Expression 22]
[0234]
The transfer coefficient of the compound between the space agent and the carpet fiber (Dc1) Is the migration rate of the compound in the product (kc), Diffusion coefficient (Dc), The area of the spray location (At), The area (Ac1), Fugacity capacity (Zc) And Fugacity capacity (Z of the floor obtained by the expression (2) of the first embodiment)1)Than,
[0235]
[Expression 23]
[0236]
It is expressed. However, the moving speed of the compound in the carpet fiber (k1) Is (Dc/ T)0.5It is expressed.
[0237]
Volume of drug in space (Vc) Is the area (At), Particle constituent solvent release (Oa), And the evaporation constant (Rd) The volume of this space (Vc) Decreases until the solvent in the drug is completely evaporated.
[0238]
Fugacity capacity (Zc) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow) And the property change constant (a) of the product, it is expressed as follows.
[0239]
[Expression 24]
[0240]
Here, the property change constant (a) of the product is the evaporation constant (R) of the drug in the space obtained by the equation (20).d), The content of solvent (Xylene) contained in the product (Csd) And product dilution factor (Xsol). That is, Fugacity capacity (Zc)
Zc= {(Ratio of organic solvent in product) Kow+ (Ratio of water in the product)} x Cs/ Ps
The property change constant (a) of the product is calculated by combining this equation and the above equation (24). In the case of oil-based products (aerosols), the Fugacity capacity (Zc) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow) Is given by equation (5) of the first embodiment.
[0241]
As a result, the behavior of the compound in the carpet space is Fugacity (fc) Is expressed as follows as a differential equation.
[0242]
[Expression 25]
[0243]
Further, the equations (15) and (17) in the first embodiment are
[0244]
[Equation 26]
[0245]
[Expression 27]
[0246]
Respectively.
[0247]
In Equation (26), the V-change term is the volume change (increase with time) of the carpet fiber, the Deposition (i) term is the adhesion due to the falling of the particles, and the Transfer (c) term is the carpet fiber and space. The amount of movement of the compound between the parts, the term “Transference (1)” represents the amount of movement of the compound between the carpet fiber and the air, and the term “Degradation” represents the change in the amount of photolysis of the compound.
[0248]
In Equation (27), the term Ventilation is the amount of the compound discharged from the room, the term “Transference (i)” is the amount of movement of the compound between the air and the particles, and the term “Transference (j)” is the air. The amount of movement of the compound between the floor, ceiling, and wall, the Degradation term the change in the amount of photolysis of the compound, and the term of interference (c) is the amount of movement of the compound between the air and the space part of the spray area The term “Transference (1)” indicates the amount of movement of the compound between the air and the carpet fiber at the sprayed location.
[0249]
Therefore, the Fugacity calculation in S3 is performed by solving the eight differential equations (16) and (18) of the first embodiment and the above (25) to (27) by the Runge-Kuttagil method. The subsequent steps S4 to S17 are the same as those in the first embodiment.
[0250]
As described above, the indoor behavior prediction method of the pesticidal active compound in the present embodiment can be applied to the
[0251]
As a result, since the drug accumulates in the space portion, the behavior of the compound can be accurately predicted even when the behavior of the compound is different from that of a flat floor, and various simulations can be performed.
[0252]
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0253]
In the indoor behavior simulation method of a pest control active compound (hereinafter simply referred to as a compound) contained in a medicine (solution) such as an insecticide according to the present embodiment, mainly for controlling indoor pests such as mosquitoes and flies. This predicts the behavior of a compound when a drug is sprayed in space. In addition, the said chemical | medical agent is all the insecticides containing a pyrethroid type insecticidal compound and an organophosphorus type insecticidal compound.
[0254]
First, as shown in FIG. 11, the environment is divided into large particles (aerosol particles) 2, medium particles (aerosol particles) 8 and small particles (aerosol particles) 3 having different diameters, and
[0255]
The reason why the particles are divided into three types is that the behavior of the particles mainly depends on the diameter thereof, and immediately after spraying, each particle is distributed in the same place. Therefore, the spray area SZ close to the
[0256]
By establishing simultaneous differential equations related to Fugacity of compounds in the above seven media and solving them using the Runge-Kuttazil method, the indoor behavior of the compounds in the drug when the drug is sprayed into the indoor space, that is, the compound distribution in the room Predictive analysis of changes over time.
[0257]
At this time, since there are mainly three types of
[0258]
Based on FIG. 1, the indoor behavior prediction method of the said compound is demonstrated. The simulation method according to the present embodiment is roughly divided into a step (S1 to S2) of dividing a room environment into a predetermined medium and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium, and the above-mentioned differential equations, and each medium. A step (S3) for determining the degree of dissipation of the compound in the step, a step (S4) for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium, and a minute time unit used when solving the differential equation in the room. The process can be divided into a process of changing the mass balance of the compound (S21 to S35, see FIG. 5) and a process of evaluating the safety of the compound to the human body (S5 to S17) based on the indoor behavior of the compound.
[0259]
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1, a primary condition is input. The primary conditions include the physicochemical properties of the compound (see Table 16), the indoor environmental behavior properties of the compound (see Table 17), the indoor environment (see Table 18), the properties of the product (see Table 19), and the spraying conditions. (See Table 20).
[0260]
[Table 16]
[0261]
[Table 17]
[0262]
[Table 18]
[0263]
[Table 19]
[0264]
[Table 20]
[0265]
The numerical examples in Tables 16 to 20 are the 6 tatami mats (9.72 [m2]) (See FIG. 14).
[0266]
Next, a secondary condition is obtained by calculation using the primary condition (S2). The secondary conditions include a primary factor condition (see Table 21) which is obtained only by the primary condition and does not change with time, and a temporal change condition with time change (see Table 22). These calculations will be described in detail later.
[0267]
[Table 21]
[0268]
[Table 22]
[0269]
Seven types of Fugacity are calculated using the secondary conditions (S3). In other words, seven differential equations related to large, medium, and
[0270]
In S4, Fugacity (fi, i = 2,8,3) and Fugacity of air 4 (fFour) To determine the indoor concentration of the compound over time in the Fugacity (fFive) To calculate the residual amount of the compound in the bed.
[0271]
In S5, it is determined whether or not safety evaluation is performed when a medicine is inhaled. When performing safety evaluation of inhalation, contaminated air is inhaled using the above-mentioned indoor air concentration over time. Thus, an estimated inhalation exposure amount indicating how much is exposed is calculated (S6). Thereafter, an inhalation safety coefficient is calculated based on the estimated inhalation exposure amount (S7). In S8, the reference value determined for each country is compared with the above-mentioned inhalation safety coefficient, and if the inhalation safety coefficient exceeds the reference value, it is determined that “there is no problem with safety”. On the other hand, if the inhalation safety coefficient falls below the reference value in S8, it is determined that “there is a problem with safety”, and the process returns to S1, for example, a change in compound, a change in formulation, or a change in use conditions Consider changing the primary conditions.
[0272]
If it is not the safety evaluation in the inhalation in S5, the estimated percutaneous exposure amount indicating how much the skin is exposed by contacting the
[0273]
If the safety assessment is not percutaneous at S10, oral estimation indicating how much the drug attached to the hand or the like is exposed by entering the mouth based on the estimated percutaneous exposure amount at S13. An exposure amount is calculated (S13), and then an oral safety factor is calculated based on the estimated oral exposure amount (S14). This oral exposure can occur especially when an infant places a drug-attached hand in their mouth. As in the case of safety evaluation in inhalation in S15, safety is evaluated by comparing a reference value determined for each country with an oral safety factor. If there is a problem with safety in S15, the process returns to S1 to consider changing the primary condition.
[0274]
Finally, if it is determined in S8, S12, or S15 that it is safe, a comprehensive safety evaluation is performed. Here, the sum of the reciprocal numbers of the inhalation safety factor, the dermal safety factor, and the oral safety factor obtained in advance is obtained, and the obtained value is made the reciprocal value to obtain the total safety factor (S16). . By comparing this total safety factor with the reference value, the same evaluation as the previous safety evaluation is performed (S17).
[0275]
Next, the steps S2 to S4, S6, S7, S9, S11, S13, and S14 will be described in detail.
[0276]
(I) Secondary condition calculation (S2)
The calculation of the unambiguous factor condition shown in Table 21 and the temporal change condition shown in Table 22 will be described.
[0277]
Number of large, medium, and
[0278]
The evaporation constant (α) of large, medium and
[0279]
[Expression 28]
[0280]
Is defined. However, R is a gas constant.
[0281]
The upper part of Table 18 and Table 19 exemplifies the case where the space spray aerosol is oil-based. In this case, T∞ (temperature at a location far from the aerosol particles) or TdIs room temperature (T), and P∞ (the vapor pressure of the oil far away from the aerosol particles) is zero.
[0282]
In addition, when the space spray aerosol is water-based, P in formula (28)d, Md, Ρd, Td, And P∞ need to be changed to values based on the properties of water. Specifically, the above factor values when the room temperature (T) is 298 [K] (= 25 ° C.) and the relative humidity is 60 [% RH] are illustrated in the lower part of Table 18 and Table 19.
[0283]
TdCan be determined from the “mass-based humidity table” described in the theory and calculation of chemical machinery (2nd edition) (edited by Saburo Kamei, Sangyo Tosho) based on room temperature (T) and absolute humidity (H). PdAnd P∞ can be calculated from the following equations.
logTenPd= 10.23-1750 / (Td−38)
logTenP∞ = 8.23−1750 / (T−38) + logTenψ
Here, ψ is the indoor relative humidity.
[0284]
Fugacity capacity of large, medium and
[0285]
[Expression 29]
[0286]
It is expressed. Here, the vapor pressure (PL s) TMAnd TdIs calculated using TMIs not obtained, PL sIs the vapor pressure (Ps).
[0287]
[0288]
[30]
[0289]
It is expressed.
[0290]
Fugacity capacity of
[0291]
[31]
[0292]
It is expressed.
[0293]
Diameter of large, medium and
[0294]
[Expression 32]
[0295]
On the other hand, the particle diameter (d) after all the solvent constituents of the particles have evaporated.i) Is the volume fraction of the compound in the product (Ra) And the diameter of the particles immediately after spraying (d0i) And the above equation (32 ').
[0296]
Volume fraction of compound in product (Ra) Is the compound content (Ca) And the specific gravity (ρ) of the compound, Ca/ Ρ.
[0297]
Fall velocity of large, medium, and
[0298]
[Expression 33]
[0299]
Where g is gravitational acceleration, η is the viscosity of
[0300]
On the other hand, the drop velocity (vi) Is the specific gravity of the compound (ρ), the specific gravity of the particle constituent solvent (ρd), The velocity coefficient (β), and the particle diameter (di) Is represented by the formula (33 ″) shown above.
[0301]
Spray area (SZi) The floating number of large, medium and
[0302]
[Expression 34]
[0303]
It is expressed. Where txiIs the spray area (SZi) Until the bottom reaches
[0304]
Aerosol zone width (LZi, i = 2,8,3) is the spray area (SZi) Is the width (height) of the spray area after the bottom reaches the
[0305]
[Expression 35]
[0306]
Is defined. Where tyiIs the spray area (SZi) Until the
[0307]
Transfer coefficient of compound between large / medium /
[0308]
[Expression 36]
[0309]
It becomes.
[0310]
Where Ai(= Πdi 2) Is the surface area of the particles. In addition, the moving speed of the compound in the air (kFour), GV from ventilation rate (G)Four/ AFourAs shown. Movement speed of compound in particles (ki) Is the moving speed of the compound in the air (kFour), KFour/ 100. Where AFourIs the cross-sectional area of the room with respect to the moving direction of the air 4 (in the direction of the arrow in the figure), as shown in FIG.
[0311]
Movement speed of compound in
[0312]
Transfer coefficient of compound between
[0313]
[Expression 37]
[0314]
In addition, the transfer coefficient (D4j) Is the velocity of the compound in air (kFour), The velocity of the compound in the
[0315]
It should be noted that the half-life (τ)4j) Is difficult to actually measure, and since the values are different under various conditions, it is difficult to obtain an accurate value. On the other hand, all parameters in the equation (37 ') do not require measurement and can be easily obtained by calculation. Therefore, the transfer coefficient (D4j) Is preferably calculated by the formula (37 ') rather than the formula (37).
[0316]
Volume of large, medium and
[0317]
[Formula 38]
[0318]
It is expressed.
[0319]
Volume of
[0320]
[39]
[0321]
It becomes.
[0322]
(Ii) Fugacity calculation (S3)
The behavior of compounds in large, medium and
[0323]
[Formula 40]
[0324]
It is expressed. Here, the term of V-change is the volume change (decreases with time) of large, medium and
[0325]
The behavior of compounds in the air is Fugacity (fFour) As a differential equation
[0326]
[Expression 41]
[0327]
It is expressed. Here, the term “Ventilation” indicates the amount of the compound discharged from the room, the term “Transference (i)” indicates the amount of movement of the compound between the
[0328]
The behavior of the compounds in the
[0329]
[Expression 42]
[0330]
[Expression 43]
[0331]
(44)
[0332]
It is expressed. Here, the term of V-change in each equation is the volume change (increases with time) of the
[0333]
By solving the seven differential equations of the above equations (40) to (44) simultaneously and using the Runge-Kuttajir method, Fugacity (f2~ F8) Is calculated.
[0334]
When solving this simultaneous differential equation, it is necessary to set a predicted step time width (dt) which is a minute time unit. That is, the predicted time interval is first set to the time (t0), And the predicted time interval is added (t0+ Dt) is to obtain a solution of the differential equation in time, and Fugacity that changes with time is obtained by obtaining a solution while successively adding predicted time intervals. Theoretically, the smaller the set time of the predicted time interval, the more accurate the solution can be obtained, but the calculation time becomes very long. On the other hand, if the set time is too long, the solution diverges and an error tends to occur.
[0335]
Therefore, in the present invention, the predicted step time width is set to be small when a very large change occurs in the medicine, and conversely, when there is no large change, the predicted step time width is set to be large.
[0336]
Specifically, always check the mass balance so that the amount of drug input matches the obtained solution, and if the mass balance does not fluctuate significantly, increase the predicted time interval and start to fluctuate the mass balance In order to reduce the predicted step time width. For example, if you set the mass balance fluctuation to an accuracy of ± 5%,
Compound input / (existence + decomposition + discharge) = 0.95 to 1.05
Is always set so that the variation of mass balance falls within the range of ± 5%.
[0337]
Here, the amount of the compound input is the compound content (Ca), Spray rate, and spray time. The abundance is calculated as follows because the amount of compound over time in the seven types of media is obtained by simultaneous differential equations.
[0338]
[Equation 45]
[0339]
The decomposition amount and the discharge amount are also as described above.
[0340]
Based on the flowchart of FIG. 5, the setting method of this prediction step time width (dt) is demonstrated.
[0341]
First, an initial value of the predicted step time width (dt) is input (S21), and then an upper limit set value (for example, 0.1 [%]) that is an upper limit of the mass balance difference and a lower limit that is the lower limit of the mass balance difference Setting value (for example, 10-6[%]) Is input (S22). Then t = t0Fugacity and mass balance are calculated (S23 / S24), t = t + dt (or t0(+ Dt) Fugacity and mass balance are calculated (S25 and S26).
[0342]
It is confirmed whether or not the mass balance fluctuation is within ± 5% (S27). If the mass balance fluctuation is within ± 5%, t = t (or t0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether or not the difference from the mass balance of (+ dt) is greater than or equal to the upper limit setting value (S28). If it is greater than or equal to the upper limit set value in S28, the solution becomes more accurate if the predicted step time width (dt) is reduced, so the setting is changed by multiplying the predicted step time width (dt) by 1/2 (S29). If it is smaller than the upper limit value in S28, t = t (or t) in S30.0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether the difference from the mass balance of (+ dt) is less than or equal to the lower limit set value.
[0343]
If the difference in mass balance is equal to or smaller than the lower limit set value in S30, increasing the predicted step time width (dt) will not affect the solution, so the setting is made by doubling the predicted step time width (dt). Next, it is determined whether or not the predicted step time width (dt) changed in S31 is equal to or less than the maximum value (for example, 0.1 [hour]) of the predicted step time width (dt). (S32). If the predicted step time width (dt) is less than or equal to the maximum value in S32, the solution does not diverge, so the predicted step time width (dt) set in S31 is used. On the other hand, if the predicted step time width (dt) is larger than the maximum value in S32, the solution may diverge, so the predicted step time width (dt) is reset to the maximum value (S33). In S30, if the difference in mass balance is larger than the lower limit set value, that is, between the lower limit set value and the upper limit set value, the calculation is continued without changing the predicted step time width (dt).
[0344]
After the above steps S29, S30, S32, or S33, the process returns to S25 to perform the calculation again, and the above steps are repeated until the target time is reached.
[0345]
On the other hand, in S27, if the mass balance fluctuation exceeds the range of ± 5%, the mass balance fluctuation is large. Therefore, the predicted step time width (dt) is reduced as compared with the case where the fluctuation is within the range of ± 5%. It is better to perform the calculation. Accordingly, the calculation is temporarily stopped (S34), the lower limit set value is set again smaller (S35), and the process returns to S23.
[0346]
In this way, Fugacity can be accurately and efficiently calculated by variably setting the predicted time interval while checking the mass balance variation without setting the predicted time interval constant. .
[0347]
(Iii) Calculation of indoor air concentration and floor residual amount over time (S4)
The concentration of the compound in the room air over time is determined by the Fugacity (f) of the large, medium, and
[0348]
The floor residue of the compound is the Fugacity (fFive)
[0349]
(Iv) Inhalation estimated exposure and inhalation safety factor calculation (S6, S7)
The above-mentioned indoor air concentration over time draws a curve as shown in FIG. This concentration curve is integrated and a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 3B), and the average indoor air concentration is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, an appropriate period is usually set in consideration of the usage method of the product and the test period of toxicity data.
[0350]
Next, the inhalation estimated exposure amount is obtained based on the average indoor air concentration, the respiratory volume, and the exposure time. That is,
Inhalation exposure exposure [mg / kg / day] = Average indoor air concentration [mg / mThree] X Respiration volume [mThree/ kg / min] x exposure time [min / day]
Perform the calculation. Here, a literature value or an actual measurement value may be used as the respiration rate. Further, if the respiratory volume is considered separately for adults and children, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained. In addition, when all inhaled harmful substances are not absorbed into the body and are partially excreted by respiration, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained by considering the inhalation ratio.
[0351]
The inhalation safety factor is calculated from the no-effect amount relating to inhalation toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated inhalation exposure amount obtained previously. That is,
Inhalation safety factor = Inhalation-free dose [mg / kg / day] / Inhalation estimated exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0352]
(V) Estimated dermal exposure and transdermal safety factor calculation (S9, S11)
The above-mentioned floor residual amount draws a curve as shown in FIG. This residual amount curve is integrated to obtain a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 4B), and the average bed residue is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, normally, considering the usage method of the product and the test period of toxicity data, an appropriate period is set.
[0353]
Next, the percutaneous estimated exposure amount is obtained based on the average floor residual amount, the skin adhesion rate, the contact area, and the body weight. That is,
Estimated dermal exposure [mg / kg / day] = (average floor residue [mg / m2] X skin adhesion rate [%] x contact area [m2/ day]) / weight [kg]
Perform the calculation. Here, the contact area is a literature value (for example, 4 [m2/ day]). The skin adhesion rate is the ratio of the compound adhering to the skin when the skin comes into contact with the
[0354]
The model experiment method for the skin adhesion rate is as follows. At a speed similar to the pressure at which the infant touches the floor, the weight (8cm x 8cm x 8cm; 4.2kg) is placed on the denim cloth (8cm x 10cm), and the speed at which the infant moves (120cm / 15sec) Pull the denim cloth on the floor. By analyzing the denim and the floor, the compounds contained in the denim and the floor are calculated, and the skin adhesion rate is determined from the ratio. The skin adhesion rate obtained by this method has been confirmed to be equivalent to or slightly higher than the skin adhesion rate obtained from the analytical value of the hand and floor when the hand is actually pressed against the floor. It was confirmed that this model experiment method is useful in evaluating the exposure of the elderly.
[0355]
Next, the dermal safety factor is calculated from the no-effect amount relating to dermal toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated dermal exposure amount obtained previously. That is,
Dermal safety factor = No dermal effect [mg / kg / day] / Estimated dermal exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0356]
However, in general, no transdermal influencing amount is required, and there are not many literature values. Therefore, a more accurate value can be obtained by calculating the dermal safety factor based on the following formula using the estimated dermal exposure, the oral no-effect level for which there are many literature values, and the transdermal absorption rate. Can do.
Transdermal safety factor = No effect on oral dose [mg / kg / day] / (Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Percutaneous absorption rate [%])
Here, when the transdermal absorption rate is unknown, there is usually a country-specific guideline (for example, 10%), which may be used.
[0357]
(Vi) Estimated oral exposure and oral safety factor calculation (S13, S14)
Based on the estimated dermal exposure, the surface area ratio of the hand, and the mouth transfer rate obtained in item (v) above, obtain the estimated oral exposure from the hand to the mouth. That is,
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Hand surface area ratio [%] x Mouth transfer rate [%]
Perform the calculation. Here, the hand surface area ratio is represented by (hand surface area / body surface area), and a literature value (for example, 5 [%]) may be used as the value. Further, the mouth transfer rate is an assumed value, for example, 100%.
[0358]
In addition, if it is conceivable that oral exposure is caused by dishes or food contaminated with residual sprayed compounds, the estimated oral exposure from tableware or food to mouth is added to the estimated oral exposure from hand to mouth above. Should be the estimated oral exposure. For example, the estimated oral exposure from tableware is based on the amount of tableware remaining indicating the amount of harmful substances remaining in the tableware, the area of tableware used as the total surface area of tableware, and the rate of mouth movement from tableware.
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Residual tableware [mg / m2] X Tableware use area [m2/ day] x mouth transfer rate [%] / weight [kg]
It is obtained by calculating Here, the residual amount of tableware is represented by (average floor residual amount × tablet contamination rate), and the value of this tableware contamination rate may be an actual value (for example, 9%) or an assumed value.
[0359]
Next, the oral safety factor is calculated from the no-effect amount relating to oral toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated oral exposure amount obtained previously. That is,
Oral safety factor = No oral effect [mg / kg / day] / Estimated oral exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0360]
As described above, the indoor behavior prediction method for the pesticidal active compound in this embodiment is such that when a medicine containing the above compound is spatially sprayed, large, medium, and
[0361]
Therefore, when solving the simultaneous differential equations, the mass balance of the compound after spraying is always checked so that the amount of the compound input in the room matches the obtained solution, and the predicted time interval is variable. When the fluctuation is small, the predicted step time width is set large, and when the mass balance fluctuation starts to increase, the predicted step time width is set small. That is, when solving simultaneous differential equations including parameters with changes over time, the predicted time interval is automatically set according to the change in mass balance. This makes it possible to obtain an accurate solution in a short time when processing by a computer.
[0362]
Moreover, the safety evaluation method of the pesticidal active compound in the present embodiment evaluates the safety of the compound to the human body when the medicine is sprayed using the prediction result.
[0363]
Therefore, it is possible to evaluate the safety of the compound with respect to the human body in a short time and with high accuracy. Thereby, when prescribing a medicine such as an insecticide containing a compound, the simulation can be easily repeated under different conditions, and it becomes easy to prescribe a medicine according to the purpose with high safety.
[0364]
In the present embodiment, the type of the
[0365]
In this embodiment, Fugacity is obtained using the Runge-Kuttazil method, but the differential equation can also be solved using other methods. However, it is desirable to use the Runge-Kuttazil method because the above-described differential equation program can be easily assembled in Basic. Also, when solving a differential equation other than the Runge-Kuttajir method, it is possible to obtain the same effect by setting the predicted step time width as described above.
[0366]
Next, examples (Examples 6 to 10) of the indoor behavior simulation method of the pest control active compound according to the third embodiment will be described.
[0367]
The evaluation of the method for simulating the indoor behavior of the compound in the present example is obtained by measuring the results obtained by the prediction and the indoor behavior of the actual compound under various experimental conditions (Example 6 to Example 10). This was done by comparing the measured values. The experimental conditions for each example are as follows.
[0368]
Example 6 uses oil-based pesticides containing pyrethroid as a space sprayed drug. The indoor environment was a typical apartment room in Japan (3.6 [m] x 3.6 [m] x 2.4 [m]). The floor is a wooden floor covered with polyurethane resin and the walls and ceiling are covered with polyvinyl chloride wallpaper. Windows shall be closed during and after space spraying. The space spray is uniformly sprayed at a height of 1.6 [m] from the floor for 10 seconds. Other conditions are as described in Tables 16 to 20.
[0369]
Example 7 has the same conditions as Example 6 except that the ventilation rate is 0.5 [1 / hour].
[0370]
Example 8 has the same conditions as Example 6 except that the ventilation rate is 4.1 [1 / hour].
[0371]
Example 9 has the same conditions as Example 6 except that the window was opened for 5 minutes after spraying for 5 minutes.
[0372]
Example 10 has the same conditions as Example 6 except that the window was opened for 2 hours from 5 minutes after spraying.
[0373]
FIG. 12A and FIG. 12B show the simulation results and actual measurement values of the compound concentration in the air under the conditions of the above Examples. Moreover, the simulation result of the residual amount of the floor and ceiling in Example 6 is shown in FIG. In the figure, solid lines, dotted lines, and broken lines indicate simulation results, and plots indicate actual measurement values.
[0374]
From the above results, it can be seen that the prediction result based on the indoor behavior simulation method of the compound of the present invention is very close to the actually measured value.
[0375]
[Fourth Embodiment]
The following description will discuss the fourth embodiment of the present invention with reference to the drawings. The indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to the present embodiment predicts the behavior of the compound in the third embodiment when the floor is composed of a rug having fiber spikes. . For convenience of explanation, the same members as those shown in the drawings of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, a case where the floor type is a carpet will be described, and only a portion different from the third embodiment will be described.
[0376]
First, the carpet is modeled as shown in FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c). That is, the carpet is divided into a plurality of carpet fibers (fiber spikes) planted on the substrate and a space portion existing between the fibers. When a medicine is sprayed in a space in a room where such a carpet is laid on the entire floor, the particles fall onto the carpet, the medicine soaks into the carpet fibers, and the medicine accumulates in the space portion.
[0377]
The indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound in the present embodiment is also in accordance with the flowchart of FIG. 1, but in S1, the primary condition of the third embodiment (see Tables 16 to 20) is used as the primary condition. The carpet-related primary conditions shown in Table 23 are added. In addition, the sectional area (Ac) Is an area where the space portion is in contact with the room air (see FIGS. 13A, 13B, and 13C).
[0378]
[Table 23]
[0379]
The numerical examples in Table 23 are based on the numerical values shown in FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c). Here, one space portion has a size of 0.1 [mm] × 0.1 [mm] × 3 [mm], and one corner carpet fiber has a size of 2.5 [mm] × 2.5 [mm] × 3 [mm]. 1 [cm2] There are 16 carpet fibers inside. In this case, each parameter is
It can be asked. Where AFiveIs 1 [m2] The area in which the carpet fiber is in contact with the room air.
[0380]
As the secondary conditions in S2, the carpet-related secondary conditions shown in Table 24 are added to the secondary conditions of the third embodiment. KFiveAnd VFiveIn the third embodiment (see Table 22) was the compound moving speed and the bed volume in the bed, but replaced with the compound moving speed in the carpet fiber and the volume of all the fibers in the carpet, respectively. And
[0381]
[Table 24]
[0382]
The method for calculating the unambiguous factor condition and the time-dependent change condition shown in Table 24 will be described below using an aqueous aerosol, that is, the case where the particle constituent solvent is water as an example.
[0383]
Evaporation constant (R) of chemicals entering the space of the carpetd) Is the cross-sectional area (Ac), Room temperature (T), and humidity (H),
[0384]
[Equation 46]
[0385]
It is expressed. Where TdIs the temperature of the carpet space (equivalent to wet bulb temperature), HmIs TdIs the humidity of the space portion (corresponding to the saturation humidity at the wet bulb temperature). TdAnd HmCan be obtained from the above-mentioned “mass reference humidity table” based on room temperature (T) and humidity (H). For oil-based products (aerosols), compare the properties of water and oil, RdCan be used to calculate the evaporation constant of the drug.d= 0.
[0386]
The total fiber volume (VFive) Is the diffusion coefficient (Dc) And the area where carpet fibers are in contact with the compound (Aa5)On the basis of the,
[0387]
[Equation 47]
[0388]
As required.
[0389]
Movement speed of compound in product (kc) Indicates the moving speed of the compound in room airFour(= GVFour/ AFour) And kFour/ 100.
[0390]
The transfer coefficient of the compound between the drug and air in the carpet space (Dc4) Is the migration rate of the compound in the product (kc), Movement speed of compound in room air (kFour), Floor dimensions (LFour× WFour), Sectional area of the space (Ac), Fugacity capacity (Zc), And the Fugacity capacity (ZFour)Than,
[0390]
[Formula 48]
[0392]
It is expressed.
[0393]
The transfer coefficient of the compound between the space agent and the carpet fiber (Dc5) Is the migration rate of the compound in the product (kc), Diffusion coefficient (Dc), Floor dimensions (LFour× WFour), The area (Ac5), Fugacity capacity (Zc) And the floor Fugacity capacity (Z) obtained by the expression (31) of the third embodiment.Five)Than,
[0394]
[Equation 49]
[0395]
It is expressed. However, the moving speed of the compound in the carpet fiber (kFive) Is (Dc/ T)0.5It is expressed.
[0396]
Volume of drug in space (Vc) Is the floor dimension (LFour× WFour), Spray rate, content of solvent (Xylene) in product (Csd), Product dilution factor (Xsol), And the evaporation constant (Rd)
[0397]
Fugacity capacity (Zc) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow), And product property change constant (a),
[0398]
[Equation 50]
[0399]
It is expressed.
[0400]
Here, the property change constant (a) of the product is the evaporation constant (R) of the drug in the space obtained by the equation (46).d), The content of solvent (Xylene) contained in the product (Csd) And product dilution factor (Xsol). That is, Fugacity capacity (Zc)
Zc= {(Ratio of organic solvent in product) Kow+ (Ratio of water in the product)} x Cs/ Ps
The property change constant (a) of the product is calculated by combining this equation and the above equation (50). In the case of oil-based products (aerosols), the Fugacity capacity (Zc) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow) Is given by equation (31) of the third embodiment.
[0401]
As a result, the behavior of the compound in the carpet space is Fugacity (fc) As a differential equation
[0402]
[Equation 51]
[0403]
It is expressed. Further, the equations (42) and (41) in the third embodiment are
[0404]
[Formula 52]
[0405]
[Equation 53]
[0406]
Respectively.
[0407]
In equation (52), the V-change term is the volume change (increased with time) of the carpet fiber, the Deposition (i) term is the adhesion due to the drop of particles, and the Transfer (c) term is the carpet fiber and space. The amount of movement of the compound between the parts, the term “Transference (4)” represents the amount of movement of the compound between the carpet fiber and the air, and the term “Degradation” represents the change in the amount of photolysis of the compound.
[0408]
In equation (53), the term Ventilation is the amount of the compound discharged from the room, the term “Transference (i)” is the amount of movement of the compound between the air and the particles, and the term “Transference (j) is air and The amount of compound movement between the floor (carpet fiber), ceiling, and wall, Degradation term represents the change in compound photodegradation amount, and Transfer (c) term represents the compound migration between air and space. Each amount is shown.
[0409]
Accordingly, the Fugacity calculation in S3 is performed by solving the eight differential equations (40), (43), (44) and the above (51) to (53) of the third embodiment by the Runge-Kuttajir method. Done. The subsequent steps S4 to S17 are the same as those in the third embodiment.
[0410]
As described above, the indoor behavior prediction method of the pesticidal active compound in the present embodiment is large, medium, and small when the floor type is a carpet having a fiber head and a space portion between the heads. Each Fugacity is calculated by adding the Fugacity differential equation of the space part of the above carpet to the seven simultaneous differential equations for Fugacity in the three types of particles, indoor air, floor (carpet fiber), ceiling, and wall It is.
[0411]
As a result, since the drug accumulates in the space portion, the behavior of the compound can be accurately predicted even when the behavior of the compound is different from that of a flat floor, and various simulations can be performed.
[0412]
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0413]
In the indoor behavior simulation method of a pest control active compound (hereinafter simply referred to as a compound) contained in a medicine (solution) such as an insecticide according to this embodiment, for example, an electronic mosquito trap for controlling mosquitoes, etc. The behavior of a compound when a chemical is heated and volatilized to control pests in a room using a simple electric heating volatilizer is predicted. In addition, the said chemical | medical agent is all the insecticides containing a pyrethroid type insecticidal compound and an organophosphorus type insecticidal compound.
[0414]
First, as shown in FIG. 15, the environment is composed of three kinds of
[0415]
That is, when the chemical is volatilized, all the compounds are initially vaporized as complete vapor (high-concentration air 12), but the release ratio (ET) Exceeds the saturation amount of the compound in the vapor,
[0416]
Establishing simultaneous differential equations related to Fugacity of compounds in the above 11 types of media and solving them using the Runge-Kuttazil method, the indoor behavior of the compounds in the drug when the drug is vaporized by heating, that is, the distribution of the compound in the room over time Predictive analysis of changes.
[0417]
At this time, since there are mainly three types of
[0418]
Based on FIG. 1, the indoor behavior prediction method of the said compound is demonstrated. The simulation method according to the present embodiment is roughly divided into a step (S1 to S2) of dividing a room environment into a predetermined medium and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium, and the above-mentioned differential equations, and each medium. A step (S3) for determining the degree of dissipation of the compound in the step, a step (S4) for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium, and a minute time unit used when solving the differential equation in the room. The process can be divided into a process of changing the mass balance of the compound (S21 to S35, see FIG. 5) and a process of evaluating the safety of the compound to the human body (S5 to S17) based on the indoor behavior of the compound.
[0419]
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1, a primary condition is input. The primary conditions are the physicochemical properties of the compound (see Table 25), the indoor environmental behavior properties of the compound (see Table 26), the indoor environment (see Table 27), and the properties of the product (see Table 28).
[0420]
[Table 25]
[0421]
[Table 26]
[0422]
[Table 27]
[0423]
[Table 28]
[0424]
In Table 28, A12, A13And A14Indicates the cross-sectional area of each
[0425]
In addition, the numerical examples in Tables 25 to 28 are between 6 tatami mats (9.72 [m2]) And an electric heating volatilizer using an oil-based chemical is used (see FIGS. 16 (a) and 16 (b)). Also, as an electric heating volatilizer, 1 [cm] × 1 [cm] core part (temperature is 405 [K]) and 4 [cm] × 4 [cm] × 0.5 [cm] heater A portion (temperature is 373 [K]) and a container (temperature 303 [K]) in which a medicine is sealed are assumed. Further, the compound content (RaThe numerical example of) indicates the volume of the compound relative to the volume of the particles immediately after condensation.
[0426]
Next, a secondary condition is obtained by calculation using the primary condition (S2). The secondary condition includes a unique factor condition (see Table 29) that is obtained only by the primary condition and does not change with time, and a temporal change condition with time change (see Table 30). These calculations will be described in detail later.
[0427]
[Table 29]
[0428]
[Table 30]
[0429]
Eleven types of Fugacity are calculated using the secondary conditions (S3). That is, 11 types of differential equations relating to 3 types of
[0430]
In S4, the Fugacity (f14) To determine the indoor concentration of the compound over time in the Fugacity (fFive) To calculate the residual amount of the compound in the bed.
[0431]
In S5, it is determined whether or not safety evaluation is performed when a medicine is inhaled. When performing safety evaluation of inhalation, contaminated air is inhaled using the above-mentioned indoor air concentration over time. Thus, an estimated inhalation exposure amount indicating how much is exposed is calculated (S6). Thereafter, an inhalation safety coefficient is calculated based on the estimated inhalation exposure amount (S7). In S8, the reference value determined for each country is compared with the above-mentioned inhalation safety coefficient, and if the inhalation safety coefficient exceeds the reference value, it is determined that “there is no problem with safety”. On the other hand, if the inhalation safety coefficient falls below the reference value in S8, it is determined that “there is a problem with safety”, and the process returns to S1, for example, a change in compound, a change in formulation, or a change in use conditions Consider changing the primary conditions.
[0432]
If it is not the safety evaluation in the inhalation in S5, the estimated percutaneous exposure amount indicating how much the skin is exposed by contacting the
[0433]
If the safety assessment is not percutaneous at S10, oral estimation indicating how much the drug attached to the hand or the like is exposed by entering the mouth based on the estimated percutaneous exposure amount at S13. An exposure amount is calculated (S13), and then an oral safety factor is calculated based on the estimated oral exposure amount (S14). This oral exposure can occur especially when an infant places a drug-attached hand in their mouth. As in the case of safety evaluation in inhalation in S15, safety is evaluated by comparing a reference value determined for each country with an oral safety factor. If there is a problem with safety in S15, the process returns to S1 to consider changing the primary condition.
[0434]
Finally, if it is determined in S8, S12, or S15 that it is safe, a comprehensive safety evaluation is performed. Here, the sum of the reciprocal numbers of the inhalation safety factor, the dermal safety factor, and the oral safety factor obtained in advance is obtained, and the obtained value is made the reciprocal value to obtain the total safety factor (S16). . By comparing this total safety factor with the reference value, the same evaluation as the previous safety evaluation is performed (S17).
[0435]
Next, the steps S2 to S4, S6, S7, S9, S11, S13, and S14 will be described in detail.
[0436]
(I) Secondary condition calculation (S2)
The calculation of the unambiguous factor condition shown in Table 29 and the temporal change condition shown in Table 30 will be described.
[0437]
[0438]
[Formula 54]
[0439]
The evaporation constant (α) of the
[0440]
[Expression 55]
[0441]
In addition, the upper part of the said Table 27 and Table 28 illustrates the case where a heat volatilization aerosol is an oil base, In this case, T∞ (temperature of the place far from a particle)dIs room temperature (T), and P∞ (vapor pressure of oil at a position far from the particle) is zero.
[0442]
In addition, when the heat volatilizing aerosol is water-based, P in the formula (55)d, Md, Ρd, Td, And P∞ need to be changed to values based on the properties of water. Specifically, the above factor values when the room temperature (T) is 298 [K] (= 25 ° C.) and the relative humidity is 60 [% RH] are illustrated in the lower part of Tables 27 and 28.
[0443]
TdCan be determined from the “mass-based humidity table” described in the theory and calculation of chemical machinery (2nd edition) (edited by Saburo Kamei, Sangyo Tosho) based on room temperature (T) and absolute humidity (H). PdAnd P∞ can be calculated from the following equations.
logTenPd= 10.23-1750 / (Td−38)
logTenP∞ = 8.23−1750 / (T−38) + logTenψ
Here, ψ is the indoor relative humidity.
[0444]
Amount of drug released to highly concentrated air 12 (Ev) Is the molecular weight of the compound (Ma), Release rate (ET) And condensation rate (Cr) Is expressed as follows.
[0445]
[56]
[0446]
Surface area (A of
[0447]
Indoor air velocity (vf) Is the size of the room (VFour), The ventilation rate (G), and the cross-sectional area of the room (A14) And is obtained as follows.
[0448]
[Equation 57]
[0449]
Fugacity capacity of
[0450]
[Formula 58]
[0451]
It is expressed. Here, the vapor pressure (PL s) TMAnd TdIs calculated using TMIs not obtained, PL sIs the vapor pressure (Ps).
[0452]
Fugacity capacity of
[0453]
[Formula 59]
[0454]
Fugacity capacity of
[0455]
[Expression 60]
[0456]
It is expressed.
[0457]
In 11 types of media, light / oxidative decomposition reaction mainly occurs, and the decomposition constant of
[0458]
[Equation 61]
[0459]
Τi, ΤkIs often not available, but in that case, K is used to ensure the safety of residents.iAnd KkShould be zero. Τ of compounds in the airjCan be obtained from the structural formula of the compound using the Atomospheric Oxidation program (Atkinson et al., 1984, Chem. Rev. Vol. 84, pp437-470).
[0460]
The diameter of the
[0461]
[62]
[0462]
The transfer coefficient of the compound between the
[0463]
[Equation 63]
[0464]
It becomes. Where Ai(= Πdi 2) Is the surface area of the particle, k13(= Vf+ Vi) Is the moving speed of the compound in the
[0465]
The compound transfer coefficient (D) between the
[0466]
[Expression 64]
[0467]
It becomes. Here, the total volume V of the
[0468]
In addition, the transfer coefficient (Djk) Is the moving speed of the compound in the air (kj) And the moving speed (k of the compound in the interior material (
[0469]
It should be noted that the half-life for air movement (τ) in equation (64)jk) Is difficult to actually measure, and since the values are different under various conditions, it is difficult to obtain an accurate value. On the other hand, all the parameters in the equation (64 ') do not require measurement and can be easily obtained by calculation. For example, the moving speed of the compound in the interior material (kk) Is the diffusion coefficient of the compound (Dc), (Dc/ T)0.5And AjkCan be obtained from the contact area between each
[0470]
Volume change of
[0471]
[Equation 65]
[0472]
It is expressed. In other words, the
[0473]
Floor / wall / ceiling volume (Vk, k = 5,6,15,16,17), the
[0474]
[Equation 66]
[0475]
(Ii) Fugacity calculation (S3)
The behavior of the compounds in the
[0476]
[Expression 67]
[0477]
It is expressed. Here, the term of V-change indicates the volume change (decrease with time) of the condensed particles, the term of Transfer (13) indicates the amount of movement of the compound between the
[0478]
The behavior of compounds in high-
[0479]
[Equation 68]
[0480]
It is expressed. Here, the Emission term is the amount of the compound released as a complete vapor, the Transmission (j) term is the amount of the compound transferred to the
[0481]
The behavior of the compound in
[0482]
[Equation 69]
[0483]
It is expressed. Here, the term of “Transference (j)” indicates the amount of movement of the compound with the high-
[0484]
The behavior of compounds in
[0485]
[Equation 70]
[0486]
It is expressed. Here, the term of “Transference (j) & Ventilation” indicates the amount of movement of the compound with the
[0487]
The behavior of compounds in the
[0488]
[Equation 71]
[0489]
[Equation 72]
[0490]
It is expressed. Here, the V-change term in each equation is the volume change (increases with time) of the
[0491]
The behavior of the compounds in the
[0492]
[Equation 73]
[0493]
[Equation 74]
[0494]
[Expression 75]
[0495]
It is expressed. Here, the term of V-change in each equation represents the volume change (increases with time) of the
[0496]
The floor (k = 5), wall (k = 6), ceiling (k = 15,16,17) have the following Fugacity (fa) Can be added to improve accuracy.
[0497]
[76]
[0498]
Where Vtia, FiaMeans the volume and Fugacity of the particles just before the condensed particles adhere to the interior material.
[0499]
By solving 11 kinds of differential equations of the above formulas (67) to (75) by the Runge-Kuttagil method, Fugacity (fFive, f6, f9~ F17) Is calculated.
[0500]
When solving this simultaneous differential equation, it is necessary to set a predicted step time width (dt) which is a minute time unit. That is, the predicted time interval is first set to the time (t0), And the predicted time interval is added (t0+ Dt) is to obtain a solution of the differential equation in time, and Fugacity that changes with time is obtained by obtaining a solution while successively adding predicted time intervals. Theoretically, the smaller the set time of the predicted time interval, the more accurate the solution can be obtained, but the calculation time becomes very long. On the other hand, if the set time is too long, the solution diverges and an error tends to occur.
[0501]
Therefore, in the present invention, the predicted step time width is set to be small when a very large change occurs in the medicine, and conversely, when there is no large change, the predicted step time width is set to be large.
[0502]
Specifically, always check the mass balance so that the amount of drug input matches the obtained solution, and if the mass balance does not fluctuate significantly, increase the predicted time interval and start to fluctuate the mass balance In order to reduce the predicted step time width. For example, if you set the mass balance fluctuation to an accuracy of ± 5%,
Compound input / (existence + decomposition + discharge) = 0.95 to 1.05
Is always set so that the variation of mass balance falls within the range of ± 5%.
[0503]
Here, the amount of the compound input is the compound content (Ra) And release rate (ET) In addition, the abundance is calculated as follows because the amount of compound over time in eleven types of media is determined by simultaneous differential equations.
[0504]
[77]
[0505]
The decomposition amount and the discharge amount are also as described above.
[0506]
Based on the flowchart of FIG. 5, the setting method of this prediction step time width (dt) is demonstrated.
[0507]
First, an initial value of the predicted step time width (dt) is input (S21), and then an upper limit set value (for example, 0.1 [%]) that is an upper limit of the mass balance difference and a lower limit that is the lower limit of the mass balance difference Setting value (for example, 10-6[%]) Is input (S22). Then t = t0Fugacity and mass balance are calculated (S23 / S24), t = t + dt (or t0(+ Dt) Fugacity and mass balance are calculated (S25 and S26).
[0508]
It is confirmed whether or not the mass balance fluctuation is within ± 5% (S27). If the mass balance fluctuation is within ± 5%, t = t (or t0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether or not the difference from the mass balance of (+ dt) is greater than or equal to the upper limit setting value (S28). If it is greater than or equal to the upper limit set value in S28, the solution becomes more accurate if the predicted step time width (dt) is reduced, so the setting is changed by multiplying the predicted step time width (dt) by 1/2 (S29). If it is smaller than the upper limit value in S28, t = t (or t) in S30.0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether the difference from the mass balance of (+ dt) is less than or equal to the lower limit set value.
[0509]
If the difference in mass balance is equal to or smaller than the lower limit set value in S30, increasing the predicted step time width (dt) will not affect the solution, so the setting is made by doubling the predicted step time width (dt). Next, it is determined whether or not the predicted step time width (dt) changed in S31 is equal to or less than the maximum value (for example, 0.1 [hour]) of the predicted step time width (dt). (S32). If the predicted step time width (dt) is less than or equal to the maximum value in S32, the solution does not diverge, so the predicted step time width (dt) set in S31 is used. On the other hand, if the predicted step time width (dt) is larger than the maximum value in S32, the solution may diverge, so the predicted step time width (dt) is reset to the maximum value (S33). In S30, if the difference in mass balance is larger than the lower limit set value, that is, between the lower limit set value and the upper limit set value, the calculation is continued without changing the predicted step time width (dt).
[0510]
After the above steps S29, S30, S32, or S33, the process returns to S25 to perform the calculation again, and the above steps are repeated until the target time is reached.
[0511]
On the other hand, in S27, if the mass balance fluctuation exceeds the range of ± 5%, the mass balance fluctuation is large. Therefore, the predicted step time width (dt) is reduced as compared with the case where the fluctuation is within the range of ± 5%. It is better to perform the calculation. Accordingly, the calculation is temporarily stopped (S34), the lower limit set value is set again smaller (S35), and the process returns to S23.
[0512]
In this way, Fugacity can be accurately and efficiently calculated by variably setting the predicted time interval while checking the mass balance variation without setting the predicted time interval constant. .
[0513]
(Iii) Calculation of indoor air concentration and floor residual amount over time (S4)
The concentration of the compound in the room air over time is the Fugacity (f) of the low-
[0514]
The residual amount of the compound in the floor is the Fugacity (fFive) Fugacity capacity (ZFive).
[0515]
(Iv) Inhalation estimated exposure and inhalation safety factor calculation (S6, S7)
The above-mentioned indoor air concentration over time draws a curve as shown in FIG. This concentration curve is integrated and a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 3B), and the average indoor air concentration is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, an appropriate period is usually set in consideration of the usage method of the product and the test period of toxicity data.
[0516]
Next, the inhalation estimated exposure amount is obtained based on the average indoor air concentration, the respiratory volume, and the exposure time. That is,
Inhalation exposure exposure [mg / kg / day] = Average indoor air concentration [mg / mThree] X Respiration volume [mThree/ kg / min] x exposure time [min / day]
Perform the calculation. Here, a literature value or an actual measurement value may be used as the respiration rate. Further, if the respiratory volume is considered separately for adults and children, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained. In addition, when all inhaled harmful substances are not absorbed into the body and are partially excreted by respiration, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained by considering the inhalation ratio.
[0517]
The inhalation safety factor is calculated from the no-effect amount relating to inhalation toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated inhalation exposure amount obtained previously. That is,
Inhalation safety factor = Inhalation-free dose [mg / kg / day] / Inhalation estimated exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0518]
(V) Estimated dermal exposure and transdermal safety factor calculation (S9, S11)
The above-mentioned floor residual amount draws a curve as shown in FIG. This residual amount curve is integrated to obtain a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 4B), and the average bed residue is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, normally, considering the usage method of the product and the test period of toxicity data, an appropriate period is set.
[0519]
Next, the percutaneous estimated exposure amount is obtained based on the average floor residual amount, the skin adhesion rate, the contact area, and the body weight. That is,
Estimated dermal exposure [mg / kg / day] = (average floor residue [mg / m2] X skin adhesion rate [%] x contact area [m2/ day]) / weight [kg]
Perform the calculation. Here, the contact area is a literature value (for example, 4 [m2/ day]). The skin adhesion rate is the ratio of the compound adhering to the skin when the skin comes into contact with the
[0520]
The model experiment method for the skin adhesion rate is as follows. At a speed similar to the pressure at which the infant touches the floor, the weight (8cm x 8cm x 8cm; 4.2kg) is placed on the denim cloth (8cm x 10cm), and the speed at which the infant moves (120cm / 15sec) Pull the denim cloth on the floor. By analyzing the denim and the floor, the compounds contained in the denim and the floor are calculated, and the skin adhesion rate is determined from the ratio. The skin adhesion rate obtained by this method has been confirmed to be equivalent to or slightly higher than the skin adhesion rate obtained from the analytical value of the hand and floor when the hand is actually pressed against the floor. It was confirmed that this model experiment method is useful in evaluating the exposure of the elderly.
[0521]
Next, the dermal safety factor is calculated from the no-effect amount relating to dermal toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated dermal exposure amount obtained previously. That is,
Dermal safety factor = No dermal effect [mg / kg / day] / Estimated dermal exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0522]
However, in general, no transdermal influencing amount is required, and there are not many literature values. Therefore, a more accurate value can be obtained by calculating the dermal safety factor based on the following formula using the estimated dermal exposure, the oral no-effect level for which there are many literature values, and the transdermal absorption rate. Can do.
[0523]
Transdermal safety factor = No effect on oral dose [mg / kg / day] / (Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Percutaneous absorption rate [%])
Here, when the transdermal absorption rate is unknown, there is usually a country-specific guideline (for example, 10%), which may be used.
[0524]
(Vi) Estimated oral exposure and oral safety factor calculation (S13, S14)
Based on the estimated dermal exposure, hand surface area ratio, and mouth transfer rate obtained in item (v) above, obtain the estimated oral exposure. That is,
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Hand surface area ratio [%] x Mouth transfer rate [%]
Perform the calculation. Here, the hand surface area ratio is represented by (hand surface area / body surface area), and a literature value (for example, 5 [%]) may be used as the value. Further, the mouth transfer rate is an assumed value, for example, 100%.
[0525]
In addition, if it is conceivable that oral exposure is caused by dishes or food contaminated with residual sprayed compounds, the estimated oral exposure from tableware or food to mouth is added to the estimated oral exposure from hand to mouth above. Should be the estimated oral exposure. For example, the estimated oral exposure from tableware is based on the amount of tableware remaining indicating the amount of harmful substances remaining in the tableware, the area of tableware used as the total surface area of tableware, and the rate of mouth movement from tableware.
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Residual tableware [mg / m2] X Tableware use area [m2/ day] x mouth transfer rate [%] / weight [kg]
It is obtained by calculating Here, the residual amount of tableware is represented by (average floor residual amount × tablet contamination rate), and the value of this tableware contamination rate may be an actual value (for example, 9%) or an assumed value.
[0526]
Next, the oral safety factor is calculated from the no-effect amount relating to oral toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated oral exposure amount obtained previously. That is,
Oral safety factor = No oral effect [mg / kg / day] / Estimated oral exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0527]
As described above, the indoor behavior prediction method for the pesticidal active compound in this embodiment is based on the
[0528]
Therefore, when solving the simultaneous differential equations, the mass balance of the compound after heat volatilization is always checked so that the amount of the compound input in the room matches the obtained solution, and the predicted time interval is variable. When the fluctuation of the amount is small, the predicted step time width is set large, and when the fluctuation of the mass balance starts to increase, the predicted step time width is set small. That is, when solving simultaneous differential equations including parameters with changes over time, the predicted time interval is automatically set according to the change in mass balance. This makes it possible to obtain an accurate solution in a short time when processing by a computer.
[0529]
Moreover, the safety evaluation method of the pesticidal active compound in the present embodiment evaluates the safety of the above-mentioned compound to the human body when the chemical is heat-dissipated using the above prediction result.
[0530]
Therefore, it is possible to evaluate the safety of the compound with respect to the human body in a short time and with high accuracy. Thereby, when prescribing a medicine such as an insecticide containing a compound, the simulation can be easily repeated under different conditions, and it becomes easy to prescribe a medicine according to the purpose with high safety.
[0531]
In the present embodiment, the type of the
[0532]
In this embodiment, Fugacity is obtained using the Runge-Kuttazil method, but the differential equation can also be solved using other methods. However, it is desirable to use the Runge-Kuttazil method because the above-described differential equation program can be easily assembled in Basic. Also, when solving a differential equation other than the Runge-Kuttajir method, it is possible to obtain the same effect by setting the predicted step time width as described above.
[0533]
[Sixth Embodiment]
The following describes the sixth embodiment of the present invention with reference to the drawings. The indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to the present embodiment predicts the behavior of the compound in the fifth embodiment when the floor is composed of a rug having fiber spikes. . For convenience of explanation, the same members as those shown in the drawings of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, a case where the floor type is a carpet will be described, and only a portion different from the fifth embodiment will be described.
[0534]
First, the carpet is modeled as shown in FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c). That is, the carpet is divided into a plurality of carpet fibers (fiber spikes) planted on the substrate and a space portion existing between the fibers. When the chemical is heated and volatilized in a room where such a carpet is laid on the entire floor, the condensed particles fall on the carpet, the chemical penetrates into the carpet fiber, and the chemical accumulates in the space.
[0535]
The indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound in the present embodiment is also in accordance with the flowchart of FIG. 1, but in S1, the primary condition of the fifth embodiment (see Tables 25 to 28) is used as the primary condition. The carpet-related primary conditions shown in Table 31 are added. In addition, the sectional area (Ac) Is an area where the space portion is in contact with the room air (see FIGS. 13A, 13B, and 13C).
[0536]
[Table 31]
[0537]
In addition, the numerical example in Table 31 is based on the numerical value shown to Fig.13 (a), FIG.13 (b), and FIG.13 (c). Here, one space portion has a size of 0.1 [mm] × 0.1 [mm] × 3 [mm], and one corner carpet fiber has a size of 2.5 [mm] × 2.5 [mm] × 3 [mm]. 1 [cm2] There are 16 carpet fibers inside. In this case, each parameter is
It can be asked. Where AFiveIs 1 [m2] The area in which the carpet fiber is in contact with the room air.
[0538]
As the secondary conditions in S2, the carpet-related secondary conditions shown in Table 32 are added to the secondary conditions of the fifth embodiment. KFiveAnd VFiveWas the moving speed of the compound in the bed and the volume of the bed in the fifth embodiment (see Table 30), but was replaced with the moving speed of the compound in the carpet fiber and the volume of all the fibers of the carpet, respectively. And
[0539]
[Table 32]
[0540]
The method for calculating the unambiguous factor condition and the time-dependent change condition shown in Table 32 will be described below with an example of using an aqueous aerosol, that is, a case where the particle constituent solvent is water.
[0541]
Evaporation constant (R) of chemicals entering the space of the carpetd) Is the cross-sectional area (Ac), Room temperature (T), and humidity (H),
[0542]
[Formula 78]
[0543]
It is expressed. Where TdIs the temperature of the carpet space (equivalent to wet bulb temperature), HmIs TdIs the humidity of the space portion (corresponding to the saturation humidity at the wet bulb temperature). TdAnd HmCan be obtained from the above-mentioned “mass reference humidity table” based on room temperature (T) and humidity (H). For oil-based products (aerosols), compare the properties of water and oil, RdCan be used to calculate the evaporation constant of the drug.d= 0.
[0544]
The total fiber volume (VFive) Is the diffusion coefficient (Dc) And the area where carpet fibers are in contact with the compound (Aa5) Is obtained as follows.
[0545]
[79]
[0546]
Movement speed of compound in product (kc) Indicates the moving speed of the compound in room air14(= GvFour/ A14) And k14/ 100.
[0547]
The transfer coefficient of the compound between the drug and the low concentration air in the carpet space (Dc14) Is the migration rate of the compound in the product (kc), Indicating the moving speed of the compound in room air (k14), Floor area (LFour× WFour), Sectional area of the space (Ac), Fugacity capacity (Zc) And Fugacity capacity (Z of low-concentration air obtained by the equation (59) of the fifth embodiment)14) Is expressed as follows.
[0548]
[80]
[0549]
The transfer coefficient of the compound between the space agent and the carpet fiber (Dc5) Is the migration rate of the compound in the product (kc), Diffusion coefficient (Dc), Floor area (LFour× WFour), The area (Ac5), Fugacity capacity (Zc), And the floor Fugacity capacity (Z) obtained by the equation (60) of the fifth embodiment.Five)Than,
[0550]
[Formula 81]
[0551]
It is expressed. Where kFive(= (Dc/ T)0.5) Is the moving speed of the compound in the carpet fiber.
[0552]
Volume of drug in space (Vc) Is the floor area (LFour× WFour), Release rate (ET), Condensation rate (Cr) And the evaporation constant (Rd) The volume of this space (Vc) Decreases until the solvent in the drug is completely evaporated.
[0553]
Fugacity capacity (Zc) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow) And the property change constant (a) of the product, it is expressed as follows.
[0554]
[Formula 82]
[0555]
Here, the property change constant (a) of the product is the evaporation constant (R) of the drug in the space determined by the equation (78).d), The content of solvent (Xylene) contained in the product (Csd) And product dilution factor (Xsol). That is, Fugacity capacity (Zc)
Zc= {(Ratio of organic solvent in product) Kow+ (Ratio of water in the product)} x Cs/ Ps
The property change constant (a) of the product is calculated by combining this equation and the above equation (82). In the case of oil-based products (aerosols), the Fugacity capacity (Zc) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow) Is given by the expression (57) of the fifth embodiment.
[0556]
As a result, the behavior of the compound in the carpet space is Fugacity (fc) Is expressed as follows.
[0557]
[Formula 83]
[0558]
Further, the expressions (71) and (70) in the fifth embodiment are respectively replaced with the following expressions (84) and (85).
[0559]
[Expression 84]
[0560]
[Expression 85]
[0561]
That is, as shown in the equation (84), the differential equation relating to the floor (carpet fiber) is expressed in terms of Deposition (i) indicating the accumulation amount of condensed particles on the carpet fiber in the equation (71) of the fifth embodiment. And a term of “Transference (c)” indicating the amount of movement of the compound between the carpet fiber and the space.
[0562]
In the differential equation for low-concentration air shown in Equation (85), the term “Ventilation” indicates the amount of the compound discharged from the room, and the term “Transference (i)” indicates the amount of movement of the compound between the low-concentration air and the condensed particles. The term of interference (j) is the amount of movement of the compound between low concentration air and medium concentration air and the floor, the term of degradation is the amount of light and oxidative decomposition of the compound, the term of interference (c) is the low concentration The amount of movement of the compound between the air and the space is shown.
[0563]
Accordingly, the Fugacity calculation in S3 is performed using the 12 differential equations (67) to (69), (72) to (75) and the above (83) to (85) of the fifth embodiment. It is done by solving the law. The subsequent steps S4 to S17 are the same as those in the fifth embodiment.
[0564]
As described above, the indoor behavior prediction method of the pesticidal active compound in the present embodiment has three kinds of condensed particles when the floor type is a carpet having the head of the fiber and the space between the head of the fiber. And 11 simultaneous differential equations related to Fugacity in 3 types of air according to compound concentration, floor, wall, and ceiling divided into 3 types according to compound concentration. To calculate Fugacity.
[0565]
As a result, since the drug accumulates in the space portion, the behavior of the compound can be accurately predicted even when the behavior of the compound is different from that of a flat floor, and various simulations can be performed.
[0566]
[Seventh Embodiment]
The following describes the seventh embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[0567]
The indoor behavior simulation method of a pest control active compound (hereinafter simply referred to as a compound) contained in a drug (solution) such as an insecticide according to the present embodiment shows the behavior of the compound when the drug is sprayed on the entire floor. It is to be predicted and is applied when a carpet (rug) made of polymer fibers is laid on the entire floor. In addition, as the above-mentioned drugs, pyrethroid insecticides, organophosphorus compounds, carbamate compounds, insecticides such as insect growth inhibitors (IGR), and the like can be used, and solvents include water and oil. However, in this embodiment, the solvent is water. The insect pests are mainly fleas and ticks.
[0568]
First, the carpet is modeled as shown in FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c). That is, the carpet is divided into a plurality of carpet fibers (fiber spikes) planted on the substrate and a space portion existing between the fibers. When the medicine is sprayed on the entire floor where such carpet is laid, since the solvent of the medicine is water, the medicine soaks into the carpet fiber and the medicine accumulates in the space portion. In addition to adhering to the floor, some particles float in the air as suspended particles.
[0569]
Therefore, as shown in FIG. 17, the indoor environment where the carpet is laid is shown in FIG. 17. The carpet space, the two kinds of large and small suspended particles having different diameters, the whole room air, the floor (carpet fiber), the wall, and the ceiling These are classified into seven types of media.
[0570]
The reason why the floating particles are divided into two types is that the behavior of the particles depends mainly on the diameter, and immediately after spraying, each particle is distributed in the same place. Particle area DZ close to the floor2, And small particles are lighter than large particles, so the particle region DZ close to the ceilingThreeThis is because they are distributed respectively.
[0571]
By establishing simultaneous differential equations for Fugacity of compounds in the above seven media and solving them using the Runge-Kuttazil method, the indoor behavior of the compounds in the drug when the drug is sprayed on the entire carpet surface, that is, the compound distribution in the room Predictive analysis of changes over time in the amount of adhesion to interior materials such as floors, walls, and ceilings.
[0572]
Based on FIG. 1, the indoor behavior prediction method of the said compound is demonstrated. The simulation method according to the present embodiment is roughly divided into a step (S1 to S2) of dividing a room environment into a predetermined medium and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium, and the above-mentioned differential equations, and each medium. A step (S3) for determining the degree of dissipation of the compound in the step, a step (S4) for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium, and a minute time unit used when solving the differential equation in the room. The process can be divided into a process of changing the mass balance of the compound (S21 to S35, see FIG. 5) and a process of evaluating the safety of the compound to the human body (S5 to S17) based on the indoor behavior of the compound.
[0573]
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1, a primary condition is input. The primary conditions are: physicochemical properties of the compound (see Table 33), indoor environmental behavior properties of the compound (see Table 34), indoor environment (see Table 35), carpet conditions (see Table 36), and product properties. (See Table 37).
[0574]
[Table 33]
[0575]
[Table 34]
[0576]
[Table 35]
[0577]
[Table 36]
[0578]
[Table 37]
[0579]
The numerical example in Table 35 is a typical Japanese apartment between 6 tatami mats (9.72 [m2]).
[0580]
Further, the cross-sectional area (Ac) Is an area where the space portion is in contact with the room air (see FIGS. 13A, 13B, and 13C). Furthermore, the numerical examples in Table 36 are based on the numerical values shown in FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c). Here, one space portion has a size of 0.1 [mm] × 0.1 [mm] × 3 [mm], and one corner carpet fiber has a size of 2.5 [mm] × 2.5 [mm] × 3 [mm]. 1 [cm2] There are 16 carpet fibers inside.
[0581]
In this case, each parameter is
It can be asked. Where AFiveIs 1 [m2] The area in which the carpet fiber is in contact with the room air.
[0582]
Next, a secondary condition is obtained by calculation using the primary condition (S2). The secondary conditions include a unique factor condition that is obtained only by the primary condition and does not change with time (see Table 38), and a time-dependent change condition with time change (see Table 39). These calculations will be described in detail later.
[0583]
[Table 38]
[0584]
[Table 39]
[0585]
Seven types of Fugacity are calculated using the secondary conditions (S3). In other words, seven differential equations related to carpet space, large and small suspended particles, indoor air, floor (carpet fiber), wall, and ceiling are coupled and solved by Runge-Kuttagil method. Calculate Fugacity over time. Here, the predicted step time width (minute time unit) set when solving the differential equation is automatically variably set according to the change in the mass balance of the compound.
[0586]
In S4, the above-mentioned calculated small particle Fugacity (considering the large particle Fugacity if necessary) and indoor air Fugacity are used to determine the concentration of the compound in the room air over time. Fugacity is used to calculate the residual amount of the compound in the bed.
[0587]
In S5, it is determined whether or not safety evaluation is performed when a medicine is inhaled. When performing safety evaluation of inhalation, contaminated air is inhaled using the above-mentioned indoor air concentration over time. Thus, an estimated inhalation exposure amount indicating how much is exposed is calculated (S6). Thereafter, an inhalation safety coefficient is calculated based on the estimated inhalation exposure amount (S7). In S8, the reference value determined for each country is compared with the above-mentioned inhalation safety coefficient, and if the inhalation safety coefficient exceeds the reference value, it is determined that “there is no problem with safety”. On the other hand, if the inhalation safety coefficient falls below the reference value in S8, it is determined that “there is a problem with safety”, and the process returns to S1, for example, a change in compound, a change in formulation, or a change in use conditions Consider changing the primary conditions.
[0588]
If it is not the safety evaluation in inhalation in S5, the estimated percutaneous exposure amount indicating how much the skin is exposed by contacting the floor to which the drug is attached is calculated (S9). Thereafter, in S10, it is determined whether or not safety evaluation is performed on the skin, and when safety evaluation is performed on the skin, a skin safety coefficient is calculated based on the estimated skin exposure (S11). . In S12, the safety is evaluated by comparing the reference value determined for each country with the dermal safety factor, as in the case of the safety evaluation in inhalation. If there is a problem with safety in S12, the process returns to S1 to consider changing the primary condition.
[0589]
If the safety assessment is not percutaneous at S10, oral estimation indicating how much the drug attached to the hand or the like is exposed by entering the mouth based on the estimated percutaneous exposure amount at S13. An exposure amount is calculated (S13), and then an oral safety factor is calculated based on the estimated oral exposure amount (S14). This oral exposure can occur especially when an infant places a drug-attached hand in their mouth. As in the case of safety evaluation in inhalation in S15, safety is evaluated by comparing a reference value determined for each country with an oral safety factor. If there is a problem with safety in S15, the process returns to S1 to consider changing the primary condition.
[0590]
Finally, if it is determined in S8, S12, or S15 that it is safe, a comprehensive safety evaluation is performed. Here, the sum of the reciprocal numbers of the inhalation safety factor, the dermal safety factor, and the oral safety factor obtained in advance is obtained, and the obtained value is made the reciprocal value to obtain the total safety factor (S16). . By comparing this total safety factor with the reference value, the same evaluation as the previous safety evaluation is performed (S17).
[0591]
Next, the steps S2 to S4, S6, S7, S9, S11, S13, and S14 will be described in detail.
[0592]
(I) Secondary condition calculation (S2)
The calculation of the unambiguous factor condition shown in Table 38 and the temporal change condition shown in Table 39 will be described.
[0593]
The evaporation constant (α) of the suspended particles is the surface temperature of the particles (Td), Nature of the solvent constituting the particles (vapor pressure Pd, Molecular weight Md, Specific gravity ρd) And indoor environment (air diffusion coefficient Dair, Vapor pressure P∞, room temperature T∞), the following is defined.
[0594]
[86]
[0595]
Where R is a gas constant and Pd(= 2.26 × 10Three[Pa]), Md(= 18 [g / mole]), and ρd(= 1 × 106[G / mThree]) Here is a value according to the nature of water. In this case, T∞ (temperature at a location far from the particle) is room temperature (T), and TdIs the indoor wet bulb temperature (= 292.5 [K]), and P∞ (the vapor pressure of water far away from the particles) is 1.89 × 10Three[Pa]. In addition, the said numerical value is a value when room temperature (T) is 298 [K] and relative humidity is 60 [% RH].
[0596]
TdCan be determined from the “mass-based humidity table” described in the theory and calculation of chemical machinery (2nd edition) (edited by Saburo Kamei, Sangyo Tosho) based on room temperature (T) and absolute humidity (H). PdAnd P∞ can be calculated from the following equations.
logTenPd= 10.23-1750 / (Td−38)
logTenP∞ = 8.23−1750 / (T−38) + logTenψ
Here, ψ is the indoor relative humidity.
[0597]
Evaporation constant (R) of chemicals entering the space of the carpetd) Is the cross-sectional area (Ac), Room temperature (T), and humidity (H),
[0598]
[Expression 87]
[0599]
It is expressed. Where HmIs the temperature (Td) Humidity. The drug that gets into the space of the carpet is reduced in volume by evaporation, and eventually disappears leaving the compound. The remaining compound will soak into the carpet fibers.
[0600]
Fugacity capacity of large and small suspended particles (Zi, i = 2,3) is the particle surface temperature (Td) And the vapor pressure of the compound (PL s)Than,
[0601]
[Equation 88]
[0602]
It is expressed. Here, the vapor pressure (PL s) Is the melting point of the compound (TM) And TdIs calculated using TMIs not obtained, PL sIs the vapor pressure (Ps).
[0603]
Air Fugacity capacity (ZFour) Is expressed as follows from room temperature (T).
[0604]
[Equation 89]
[0605]
Floor, wall and ceiling Fugacity capacity (Zj, j = 5,6,7), the carpet fiber and wallpaper covering the floor, wall and ceiling are made of polymer, so the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow), And the content of oil components in carpet fibers and wallpaper covering the floor, walls and ceiling (ρj)Than,
[0606]
[90]
[0607]
It is expressed.
[0608]
Carpet space, airborne particles, air, and floor, wall, and ceiling decomposition constants (Kc), (Ki, i = 2,3), (KFour), (Kj, j = 5,6,7) is the light / oxidation half-life (τc), (Τi), (ΤFour), (Τj), It is shown as follows.
[0609]
[91]
[0610]
The seven media mainly undergo photodecomposition / oxidation reaction, and the reaction rate at this time is expressed by the product of the decomposition constant, the volume, and the Fugacity capacity. Here, among the decomposition constants as shown in formula (91), the decomposition constant (KFour) Is difficult to measure and it is often not easy to determine this value. Therefore, when actual measurement values are not available, there is also a method of calculating and obtaining with the Atomospheric Oxidation program (Atkinson et al., 1984, Chem. Rev. Vol. 84, pp437-470) using the structural formula of the compound. In addition, regarding the decomposition constants in the particles and in the interior materials (floor, wall, ceiling), if the actual measurement value is not available, the safety of the resident can be expected to be zero.
[0611]
The diameter of the suspended particles at time t (di, i = 2,3), since the volume of the particles decreases with time due to evaporation, the evaporation constant (α) obtained from the equation (86) and the diameter of the suspended particles immediately after spraying (t = 0) (d0i)Using,
[0612]
[Equation 92]
[0613]
As required.
[0614]
On the other hand, this diameter (di) Becomes the diameter of the compound only and becomes constant when all of the solvent constituting the particles in the suspended particles evaporates. That is, the particle diameter (di) Is the volume fraction of the compound in the product (Ra) And the diameter of the particles immediately after spraying (d0i) And the above equation (92 ').
[0615]
Volume fraction of compound in product (Ra) Is the compound content (Ca) And the specific gravity (ρ) of the compound, Ca/ Ρ.
[0616]
As shown in FIG. 18, immediately after the spraying of the medicine, the width (WFour), Length (LFour) And space width (H(i)) Particle region (DZ)i) Is formed. Particle region (DZi) Is the falling velocity of suspended particles (vi) Approach the floor and follow the particle region (DZi) Reaches the floor, the compounds in the suspended particles migrate to the carpet space and the carpet fibers.
[0617]
Falling velocity of suspended particles (vi, i = 2,3), the particle motion is governed by gravity and air resistance, so the diameter of the suspended particle (di), The following equation (93) is obtained from Stokes' law.
[0618]
[Equation 93]
[0619]
Where g is gravitational acceleration, η is air viscosity, ScIs a slip correction coefficient, and β is a speed coefficient. Here, the slip correction coefficient (Sc) Is a coefficient for correcting Stokes' law when the particle is small, and is a coefficient for correcting this, and the diameter (d) of the particle obtained from equation (92)i) And is represented by the above formula (93 ').
[0620]
On the other hand, the drop velocity (vi) Is the specific gravity of the compound (ρ), the specific gravity of the particle constituent solvent (ρd), The velocity coefficient (β), and the particle diameter (di) Is represented by the formula (93 ″) shown above.
[0621]
Number of suspended particles (ni, i = 2,3) decreases with replacement of air from the window or the like. At this time, small particles drift according to the flow of room air, and large particles also decrease in volume and decrease in diameter.i, i = 2,3) until the number of particles (ni) Will be reduced only by room ventilation. Therefore, the number of particles (ni) Is the size of the room (VFour= LFour× WFour× HFour), Ventilation rate (G), particle space width (H(i), i = 2,3), the falling speed of the particle (v) obtained from the equation (93) or (93 ″)i) Is expressed as follows. Where kFour(= GVFour/ AFour) Is the moving speed of the compound in the air.
[0622]
[Equation 94]
[0623]
The transfer coefficient of the compound between the drug in the space and air (Dc4) Is the floor dimension (LFour× WFour), Ventilation rate (G), sectional area of the space (Ac), Fugacity capacity (Zc), And the Fugacity capacity (ZFour), It is shown as follows. Where kc(= KFour/ 100) is the moving speed of the compound on the water surface of the drug in the space portion.
[0624]
[95]
[0625]
The transfer coefficient of the compound between the space agent and the carpet fiber (Dc5) Is the diffusion coefficient (Dp), Floor dimensions (LFour× WFour), Ventilation rate (G), Fugacity capacity (Zc), And Fugacity capacity (ZFive)Than,
[0626]
[Equation 96]
[0627]
It is expressed. Where kFive(= (Dp/ T)0.5) Is the moving speed of the compound in the carpet fiber, Ac5Is the ratio of the carpet fiber to the floor contact area.
[0628]
Diffusion coefficient of compounds in floor, wall and ceiling (Dp) Is the diffusion coefficient of the compound in air (Dca10)-9Can be obtained by multiplying by DcaCan be calculated from the properties of the compound (structural formula, molecular weight, etc.) according to, for example, the Wike and Lee Method (Handbook of Chemical Property Estimation Methods, McGraw-Hill Book Company, 1982).
[0629]
The transfer coefficient of the compound between airborne particles and air (Di4) Is the particle diameter (d) determined by the equation (92) or (92 ').i), The moving speed of the compound in the air (kFour), The fall velocity (v) determined by the formula (93) or (93 ″)i), Fugacity capacity (Zi) And (ZFour)Than,
[0630]
[Equation 97]
[0631]
It becomes. Where Ai(= Πdi 2) Is the surface area of suspended particles, ki(= KFour/ 100) is the moving speed of the compound on the particle surface.
[0632]
Transfer coefficient of compound between air and floor / wall / ceiling (D4j) Is the diffusion coefficient in floors, walls and ceilings (Dp), Room size (LFour× WFour× HFour), Ventilation rate (G), Fugacity capacity (ZFour) And (Zj)Than,
[0633]
[Equation 98]
[0634]
It becomes. However, AjIs the wall and ceiling surface area, kj(= (Dp/ T)0.5) Is the moving speed of the compound in the floor, wall and ceiling.
[0635]
Volume of drug in space (Vc) Is the floor dimension (LFour× WFour), Spray rate, content of solvent (Xylene) in product (Csd), Product dilution factor (Xsol), And the evaporation constant (Rd) The volume of this space (Vc) Decreases until the particle constituent solvent in the drug is completely evaporated.
[0636]
Since most of the suspended particles are moisture (particle-constituting solvent), the volume of the suspended particles decreases with time. Since the volume of the suspended particles decreases until the particle constituent solvent completely evaporates, the volume change of the suspended particles (dVi/ Dt) is the diameter (d of the suspended particles obtained from the equation (92) or (92 ').i) And the above evaporation constant (α).
[0637]
[99]
[0638]
Floor / wall / ceiling volume (Vj) Considers the floor, walls, and ceiling before the drug is sprayed as a thin film, and if the drug soaks into those films, the thickness increases and the volume increases. Diffusion coefficient of compounds in the ceiling (Dp) Is as follows.
[0639]
[Expression 100]
[0640]
Fugacity capacity (Zc) Is initially K, similar to the Fugacity capacity of the floor, wall and ceiling above.owCs/ PsAs the drug begins to evaporate, Fugacity capacity (Zc) Is gradually Cs/ PsIt approaches (Fugacity capacity of water). Therefore, Fugacity capacity (Zc) Is the vapor pressure of the compound (Ps), Water solubility (Cs), Octanol / water partition coefficient (Kow) And the property change constant (a) of the product, it is shown as follows.
[0641]
## EQU1 ##
[0642]
Here, the property change constant (a) of the product is the evaporation constant (R) of the drug in the space determined by the equation (87).d), The content of solvent (Xylene) contained in the product (Csd) And product dilution factor (Xsol). That is, Fugacity capacity (Zc)
Zc= {(Ratio of organic solvent in diluting solution) Kow+ (Ratio of water in the diluent)} × Cs/ Ps
The property change constant (a) of the product is calculated by combining this equation and the above equation (101).
[0643]
(Ii) Fugacity calculation (S3)
The behavior of chemicals in the carpet space is Fugacity (fc) As a differential equation
[0644]
## EQU10 ##
[0645]
It is expressed. Here, the Deposition (i) term indicates the adhesion of suspended particles falling into the space part, the V-change term indicates the volume change (decrease with time) of the drug in the space part, and the Transfer (4,5) The term represents the amount of movement of the compound between the space portion and the air and the floor (carpet fiber), and the term of Degradation represents the amount of decomposition of the compound in the space portion. In addition, Fugacity (fc) Is effective until the drug in the space has completely evaporated. ΓFiveIndicates the rate at which airborne particles adhere to the floor.
[0646]
The behavior of compounds in large and small suspended particles is Fugacity (fi, i = 2,3) as a differential equation
[0647]
[Formula 103]
[0648]
It is expressed. Here, the V-change term is the volume change (decrease with time) of the suspended particles, the Transfer (4) term is the amount of movement of the compound between the particle and air, and the Degradation term is the amount of compound in the particle. The amount of decomposition is shown respectively. In addition, as time passes, particles are absorbed into the space and floor (carpet fiber) of the carpet, and Fugacity (fi) Is lost.
[0649]
The behavior of compounds in room air is Fugacity (fFour) As a differential equation
[0650]
[Formula 104]
[0651]
It is expressed. Here, the term of Ventilation is the amount of the compound discharged from the room, the term of “Transference (c)” is the amount of movement of the compound between the air and the space, and the term of “Transference (i)” is the relationship between the air and suspended particles. The term “Transference (j)” indicates the amount of compound movement between the air and the floor / wall / ceiling, and the term “Degradation” indicates the amount of decomposition of the compound in the air.
[0652]
The behavior of the compound in the floor (carpet fiber) is Fugacity (fFive) As a differential equation
[0653]
[Formula 105]
[0654]
It is expressed. Here, Deposition (i) term refers to the adhesion of suspended particles to the carpet fiber, V-change term refers to floor volume change (increases with time), and Transfer (c) term refers to carpet fiber. The amount of movement of the compound between the space parts, the term of Transfer (4) shows the amount of movement of the compound between the carpet fiber and air, and the term of degradation shows the amount of decomposition of the compound in the carpet fiber. Yes.
[0655]
The behavior of compounds in walls and ceilings is Fugacity (fj, j = 6,7)
[0656]
[Formula 106]
[0657]
It is expressed. Here, the V-change term is the volume change of the wall / ceiling (increased with time), the Transfer (4) term is the amount of movement of the compound between the wall / ceiling and the air, and the Degradation term is the wall / ceiling. The amount of decomposition of the compound in the ceiling is shown respectively. ΓjIs the rate at which airborne particles adhere to the walls and ceiling.
[0658]
Fugacity (f)2~ F7And fc) Is calculated.
[0659]
When solving this simultaneous differential equation, it is necessary to set a predicted step time width (dt) which is a minute time unit. That is, the predicted time interval is first set to the time (t0), And the predicted time interval is added (t0+ Dt) is to obtain a solution of the differential equation in time, and Fugacity that changes with time is obtained by obtaining a solution while successively adding predicted time intervals. Theoretically, the smaller the set time of the predicted time interval, the more accurate the solution can be obtained, but the calculation time becomes very long. On the other hand, if the set time is too long, the solution diverges and an error tends to occur.
[0660]
Therefore, in the present invention, the predicted step time width is set to be small when a very large change occurs in the medicine, and conversely, when there is no large change, the predicted step time width is set to be large.
[0661]
Specifically, always check the mass balance so that the amount of drug input matches the obtained solution, and if the mass balance does not fluctuate significantly, increase the predicted time interval and start to fluctuate the mass balance In order to reduce the predicted step time width. For example, if you set the mass balance fluctuation to an accuracy of ± 5%,
Compound input / (existence + decomposition + discharge) = 0.95 to 1.05
Is always set so that the variation of mass balance falls within the range of ± 5%.
[0662]
Here, the amount of the compound input is the floor dimension (LFour× WFour), Compound content (Ca) And the spray rate. The abundance is calculated as follows because the amount of compound over time in seven types of media can be obtained by simultaneous differential equations. The decomposition amount and the discharge amount are as shown below.
[0663]
[Expression 107]
[0664]
Based on the flowchart of FIG. 5, the setting method of this prediction step time width (dt) is demonstrated.
[0665]
First, an initial value of the predicted step time width (dt) is input (S21), and then an upper limit set value (for example, 0.1 [%]) that is an upper limit of the mass balance difference and a lower limit that is the lower limit of the mass balance difference Setting value (for example, 10-6[%]) Is input (S22). Then t = t0Fugacity and mass balance are calculated (S23 / S24), t = t + dt (or t0(+ Dt) Fugacity and mass balance are calculated (S25 and S26).
[0666]
It is confirmed whether or not the mass balance fluctuation is within ± 5% (S27). If the mass balance fluctuation is within ± 5%, t = t (or t0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether or not the difference from the mass balance of (+ dt) is greater than or equal to the upper limit setting value (S28). If it is greater than or equal to the upper limit set value in S28, the solution becomes more accurate if the predicted step time width (dt) is reduced, so the setting is changed by multiplying the predicted step time width (dt) by 1/2 (S29). If it is smaller than the upper limit value in S28, t = t (or t) in S30.0) Mass balance and t = t + dt (or t0It is determined whether the difference from the mass balance of (+ dt) is less than or equal to the lower limit set value.
[0667]
If the difference in mass balance is equal to or smaller than the lower limit set value in S30, increasing the predicted step time width (dt) will not affect the solution, so the setting is made by doubling the predicted step time width (dt). Next, it is determined whether or not the predicted step time width (dt) changed in S31 is equal to or less than the maximum value (for example, 0.1 [hour]) of the predicted step time width (dt). (S32). If the predicted step time width (dt) is less than or equal to the maximum value in S32, the solution does not diverge, so the predicted step time width (dt) set in S31 is used. On the other hand, if the predicted step time width (dt) is larger than the maximum value in S32, the solution may diverge, so the predicted step time width (dt) is reset to the maximum value (S33). In S30, if the difference in mass balance is larger than the lower limit set value, that is, between the lower limit set value and the upper limit set value, the calculation is continued without changing the predicted step time width (dt).
[0668]
After the above steps S29, S30, S32, or S33, the process returns to S25 to perform the calculation again, and the above steps are repeated until the target time is reached.
[0669]
On the other hand, in S27, if the mass balance fluctuation exceeds the range of ± 5%, the mass balance fluctuation is large. Therefore, the predicted step time width (dt) is reduced as compared with the case where the fluctuation is within the range of ± 5%. It is better to perform the calculation. Accordingly, the calculation is temporarily stopped (S34), the lower limit set value is set again smaller (S35), and the process returns to S23.
[0670]
In this way, Fugacity can be accurately and efficiently calculated by variably setting the predicted time interval while checking the mass balance variation without setting the predicted time interval constant. .
[0671]
(Iii) Calculation of indoor air concentration and floor residual amount over time (S4)
The concentration of the compound in the room air over time is determined by the Fugacity (fThree) Fugacity capacity (ZThree) And indoor air Fugacity (fFour) Fugacity capacity (ZFour) Multiplied by the sum. When large particles are inhaled into the human body depending on the type of drug, large particle Fugacity (f2) Should be taken into account.
[0672]
The residual amount of the compound in the floor is the Fugacity (fFive) Fugacity capacity (ZFive). In particular, when the solvent is water, the calculated value (fFive, ZFive) And Fugacity (fc) Fugacity capacity (ZcIt is desirable to calculate the value by summing the value multiplied by.
[0673]
(Iv) Inhalation estimated exposure and inhalation safety factor calculation (S6, S7)
The above-mentioned indoor air concentration over time draws a curve as shown in FIG. This concentration curve is integrated and a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 3B), and the average indoor air concentration is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, an appropriate period is usually set in consideration of the usage method of the product and the test period of toxicity data.
[0674]
Next, the inhalation estimated exposure amount is obtained based on the average indoor air concentration, the respiratory volume, and the exposure time. That is,
Inhalation exposure exposure [mg / kg / day] = Average indoor air concentration [mg / mThree] X Respiration volume [mThree/ kg / min] x exposure time [min / day]
Perform the calculation. Here, a literature value or an actual measurement value may be used as the respiration rate. Further, if the respiratory volume is considered separately for adults and children, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained. In addition, when all inhaled harmful substances are not absorbed into the body and are partially excreted by respiration, a more appropriate inhalation estimated exposure amount can be obtained by considering the inhalation ratio.
[0675]
The inhalation safety factor is calculated from the no-effect amount relating to inhalation toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated inhalation exposure amount obtained previously. That is,
Inhalation safety factor = Inhalation-free dose [mg / kg / day] / Inhalation estimated exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0676]
(V) Estimated dermal exposure and transdermal safety factor calculation (S9, S11)
The above-mentioned floor residual amount draws a curve as shown in FIG. This residual amount curve is integrated to obtain a specific period (t1~ T2) Is determined (see FIG. 4B), and the average bed residue is calculated from this value. In addition, although the said specific period is arbitrarily set according to the objective, normally, considering the usage method of the product and the test period of toxicity data, an appropriate period is set.
[0677]
Next, the percutaneous estimated exposure amount is obtained based on the average floor residual amount, the skin adhesion rate, the contact area, and the body weight. That is,
Estimated dermal exposure [mg / kg / day] = (average floor residue [mg / m2] X skin adhesion rate [%] x contact area [m2/ day]) / weight [kg]
Perform the calculation. Here, the contact area is a literature value (for example, 4 [m2/ day]). The skin adhesion rate is the ratio of the compound adhering to the skin when the skin comes into contact with the floor where the compound is present, and this value may be a literature value or a model experimental value.
[0678]
The model experiment method for the skin adhesion rate is as follows. At a speed similar to the pressure at which the infant touches the floor, the weight (8cm x 8cm x 8cm; 4.2kg) is placed on the denim cloth (8cm x 10cm), and the speed at which the infant moves (120cm / 15sec) Pull the denim cloth on the floor. By analyzing the denim and the floor, the compounds contained in the denim and the floor are calculated, and the skin adhesion rate is determined from the ratio. The skin adhesion rate obtained by this method has been confirmed to be equivalent to or slightly higher than the skin adhesion rate obtained from the analytical value of the hand and floor when the hand is actually pressed against the floor. It was confirmed that this model experiment method is useful in evaluating the exposure of the elderly.
[0679]
Next, the dermal safety factor is calculated from the no-effect amount relating to dermal toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated dermal exposure amount obtained previously. That is,
Dermal safety factor = No dermal effect [mg / kg / day] / Estimated dermal exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0680]
However, in general, no transdermal influencing amount is required, and there are not many literature values. Therefore, a more accurate value can be obtained by calculating the dermal safety factor based on the following formula using the estimated dermal exposure, the oral no-effect level for which there are many literature values, and the transdermal absorption rate. Can do.
[0681]
Transdermal safety factor = No effect on oral dose [mg / kg / day] / (Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Percutaneous absorption rate [%])
Here, when the transdermal absorption rate is unknown, there is usually a country-specific guideline (for example, 10%), which may be used.
[0682]
(Vi) Estimated oral exposure and oral safety factor calculation (S13, S14)
Based on the estimated dermal exposure, hand surface area ratio, and mouth transfer rate obtained in item (v) above, obtain the estimated oral exposure. That is,
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Estimated dermal exposure [mg / kg / day] x Hand surface area ratio [%] x Mouth transfer rate [%]
Perform the calculation. Here, the hand surface area ratio is represented by (hand surface area / body surface area), and a literature value (for example, 5 [%]) may be used as the value. Further, the mouth transfer rate is an assumed value, for example, 100%.
[0683]
In addition, if it is conceivable that oral exposure is caused by dishes or food contaminated with residual sprayed compounds, the estimated oral exposure from tableware or food to mouth is added to the estimated oral exposure from hand to mouth above. Should be the estimated oral exposure. For example, the estimated oral exposure from tableware is based on the amount of tableware remaining indicating the amount of harmful substances remaining in the tableware, the area of tableware used as the total surface area of tableware, and the rate of mouth movement from tableware.
Estimated oral exposure [mg / kg / day] = Residual tableware [mg / m2] X Tableware use area [m2/ day] x mouth transfer rate [%] / weight [kg]
It is obtained by calculating Here, the residual amount of tableware is represented by (average floor residual amount × tablet contamination rate), and the value of this tableware contamination rate may be an actual value (for example, 9%) or an assumed value.
[0684]
Next, the oral safety factor is calculated from the no-effect amount relating to oral toxicity examined in advance by animal experiments and the estimated oral exposure amount obtained previously. That is,
Oral safety factor = No oral effect [mg / kg / day] / Estimated oral exposure [mg / kg / day]
It is represented by
[0685]
As described above, the indoor behavior prediction method for the pesticidal active compound in the present embodiment is such that when a chemical containing the above compound is sprayed over the entire floor, the space between the carpet fibers, the large and small floating types It solves differential equations related to Fugacity of particles, indoor air, carpet fiber as a whole, walls, and ceiling, and predicts the indoor behavior of the compound based on the solution. At this time, the predicted interval time width is set to be variable while constantly confirming the mass balance of the compound in the room after spraying so that the amount of the compound introduced into the room matches the obtained solution.
[0686]
Therefore, when solving the simultaneous differential equations, the mass balance of the compound after spraying is always checked so that the amount of the compound input in the room matches the obtained solution, and the predicted time interval is variable. When the fluctuation is small, the predicted step time width is set large, and when the mass balance fluctuation starts to increase, the predicted step time width is set small. That is, when solving simultaneous differential equations including parameters with changes over time, the predicted time interval is automatically set according to the change in mass balance. This makes it possible to obtain an accurate solution in a short time when processing by a computer.
[0687]
Moreover, the safety evaluation method of the pesticidal active compound in the present embodiment evaluates the safety of the compound to the human body when the drug is sprayed on the entire floor using the prediction result.
[0688]
Therefore, it is possible to evaluate the safety of the compound with respect to the human body in a short time and with high accuracy. Thereby, when prescribing a medicine such as an insecticide containing a compound, the simulation can be easily repeated under different conditions, and it becomes easy to prescribe a medicine according to the purpose with high safety.
[0689]
In this embodiment, Fugacity is obtained using the Runge-Kuttazil method, but the differential equation can also be solved using other methods. However, it is desirable to use the Runge-Kuttazil method because the above-described differential equation program can be easily assembled in Basic. Also, when solving a differential equation other than the Runge-Kuttajir method, it is possible to obtain the same effect by setting the predicted step time width as described above.
[0690]
Finally, computer program products (storage media) used in the above embodiments of the present invention will be described. FIG. 19 is a configuration diagram of the
[0691]
As the
[0692]
The
[0693]
The configuration of this information processing apparatus is as follows. First, the above-described
[0694]
As the medium drive device, a flexible disk drive device, a CD-ROM drive device, a magnetic tape drive device, or the like is used corresponding to the
[0695]
Next, processing of the indoor
[0696]
The subsequent differential
[0697]
As described above, the computer program product (storage medium) used in each of the above embodiments of the present invention first divides the environment into predetermined media (components), and provides simultaneous differential equations relating to Fugacity of the compounds in these. Thus, a program for predicting the indoor behavior of the compound when the medicine containing the compound is sprayed in a residual manner is provided.
[0698]
Thereby, the environment is regarded as a plurality of media, and the exchange of compounds between the media is taken into consideration, so that it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compounds.
[0699]
In addition, the predicted time interval set when solving the simultaneous differential equations always confirms the mass balance of the compound in the room after residual spraying so that the amount of the compound introduced into the room matches the obtained solution. However, it is set variably.
[0700]
Therefore, when solving the simultaneous differential equations, the mass balance of the compound after residual spraying is always checked so that the amount of the compound input in the room matches the obtained solution, and the estimated time interval is variable. When the fluctuation of the amount is small, the predicted step time width is set large, and when the fluctuation of the mass balance starts to increase, the predicted step time width is set small. That is, when solving simultaneous differential equations including parameters with changes over time, the predicted time interval is automatically set according to the change in mass balance. This makes it possible to obtain an accurate solution in a short time when processing by a computer.
[0701]
Further, the computer program product (storage medium) used in each of the embodiments of the present invention has a program for evaluating the safety of the compound to the human body when the medicine is sprayed using the prediction result. is there.
[0702]
Therefore, it is possible to evaluate the safety of the compound with respect to the human body in a short time and with high accuracy. Thereby, when prescribing a medicine such as an insecticide containing a compound, the simulation can be easily repeated under different conditions, and it becomes easy to prescribe a medicine according to the purpose with high safety.
[0703]
【The invention's effect】
As described above, the indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound according to the invention of
[0704]
According to the above configuration, it is possible to obtain a simulation result close to the actual behavior of the compound by dividing the indoor environment into predetermined media and taking into account the exchange of compounds between the media, and over time. When solving simultaneous differential equations including parameters with changes, minute time units can be automatically set according to the mass balance fluctuations. There is an effect that a solution can be obtained.
[0705]
As described above, the indoor behavior simulation method of the pesticidal active compound according to the invention of
[0706]
The above configuration further includes a step of evaluating the safety of the compound to the human body based on the indoor behavior of the compound. Therefore, the safety of the pest control active compound to the human body can be evaluated in a short time and with high accuracy. Therefore, when prescribing drugs such as insecticides containing the above compounds, simulation can be easily repeated under different conditions, which is highly safe and easy to prescribe drugs according to the purpose. The effect of becoming.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a method for simulating indoor behavior of a pest control active compound according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a model of an indoor environment when performing indoor behavior prediction of a compound in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a graph showing a change in indoor air concentration over time, and FIG. 3B is an explanatory diagram for obtaining an average indoor air concentration using the graph of FIG. is there.
4A is a graph showing a change over time in the residual amount, and FIG. 4B is an explanatory diagram for obtaining an average residual amount using the graph in FIG. 4A.
FIG. 5 is a flowchart showing a method for setting a predicted time interval.
FIG. 6A is an explanatory diagram showing a modeled state of a carpet when predicting indoor behavior of a pest control active compound according to a second embodiment of the present invention, and FIG. It is an enlarged view of the carpet fiber when performing indoor behavior prediction of the pest control active compound according to the second embodiment of the invention, and (c) is a pest control active compound according to the second embodiment of the present invention. It is an enlarged view of the space part of the carpet when performing indoor behavior prediction.
FIG. 7 is a graph showing time-dependent changes in air concentration in Example 1 of the first embodiment.
FIG. 8A is a graph showing the change over time in the air concentration when the ventilation rate is changed in Example 2, and FIG. 8B is the air when the window is opened and closed in Example 3. It is a graph which shows a time-dependent change of medium concentration.
FIG. 9A is a graph showing temporal changes in residual amount of floor in Example 1, and FIG. 9B is a graph showing temporal changes in residual amounts of walls and ceiling in Example 1. is there.
FIG. 10 (a) is a graph comparing the actual measured value of air concentration with the simulation result in Example 1, and FIG. 10 (b) is a graph showing residual spray locations, floors, walls, and ceilings in Example 1. It is the graph which compared the measured value of quantity, and the simulation result.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a modeled state of an indoor environment when performing indoor behavior prediction of a compound in the third embodiment of the present invention.
12A is a graph comparing the measured value of air concentration with the simulation result in Examples 6 to 10, and FIG. 12B is the graph showing the measured value of air concentration in Examples 6 to 10; It is the graph which compared the simulation result, (c) is the graph which compared the actual value of the residual amount of a floor | bed and a ceiling, and a simulation result in Example 6. FIG.
FIG. 13 (a) is an explanatory diagram showing a modeled state of a carpet when predicting indoor behavior of a pest control active compound according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. It is an enlarged view of the carpet fiber when performing indoor behavior prediction of the pest control active compound according to the fourth embodiment of the invention, and (c) is the pest control active compound according to the fourth embodiment of the present invention. It is an enlarged view of the space part of the carpet when performing indoor behavior prediction.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a typical room size and an air flow.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a modeling state of an indoor environment when performing indoor behavior prediction of a compound in the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 (a) is an explanatory diagram showing a modeled state of an indoor environment when predicting indoor behavior of a compound in the fifth embodiment of the present invention, and FIG. It is an enlarged view of the electric heating volatilizer in 5 embodiment.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a modeling state of an indoor environment when performing indoor behavior prediction of a compound in the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a falling state of a particle region.
FIG. 19 is a configuration diagram of a storage medium used in each of the embodiments of the present invention.
FIG. 20 is a configuration diagram of an information processing apparatus for operating a program stored in the storage medium.
FIG. 21 is a configuration diagram of an information processing apparatus for operating a program stored in the storage medium.
[Explanation of symbols]
1 Spray location
2 Large particles (floating particles)
3 Small particles (floating particles)
4 Indoor air
5 floors
6 walls
7 Ceiling
9.10.11 Condensed particles
12 High concentration air
13 Medium concentration air
14 Low concentration air
20 storage media
20a Program area
22 Indoor behavior simulation program (program)
30 Information processing device
32 Medium drive device (reading means)
38 Display (display means)
44 Input device (input means)
Claims (24)
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程と、
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求める工程と、
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求める工程と、
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させる工程とを備え、
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を残留噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、噴霧箇所、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁及び天井であり、
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記工程において、
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、
ことを特徴とする有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。 A method for simulating indoor behavior of a pest control active compound,
Dividing the indoor environment into predetermined media and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium;
Obtaining a degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
Obtaining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
A step of changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)) ,
The compound is introduced into the indoor space by residually spraying a solution containing the compound, and the medium includes one or more types of suspended particles, room air, a floor, a wall, The ceiling,
In the step of changing the minute time unit according to a change in mass balance of the compound in the room,
Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
A method for simulating indoor behavior of a pest control active compound characterized by the above.
前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項1に記載の有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。The differential equation at the spray location is the time change of the dissipation factor of the compound at the spray location, the time change of the volume of the spray location, the amount of adhesion of the suspended particles to the spray location, and the spray location. A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between the liquid and other media and the change in the amount of decomposition of the compound at the spray location;
The differential equation for the suspended particles includes the time variation of the degree of dissipation of the compound in the suspended particles, the time variation of the volume of the suspended particles, and the amount of movement of the compound between the suspended particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the suspended particles,
The differential equation in the room air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the room air, the amount of the compound discharged from the room, and the amount of movement of the compound between the room air and another medium. And a differential equation describing the relationship between the amount of decomposition of the compound in the room air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of the suspended particles adhering to the bed, the bed and other media, A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound during the period and the change in the amount of decomposition of the compound in the bed,
The differential equation on the wall is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the wall, time variation of the volume of the wall, the amount of attachment of the suspended particles to the wall, the wall and other media A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between and the change in the amount of decomposition of the compound on the wall,
The differential equation on the ceiling is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the ceiling, time variation of the volume of the ceiling, the amount of the adhering suspended particles to the ceiling, the ceiling and other media 2. The indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to claim 1, wherein the equation is a differential equation describing a relationship between a movement amount of the compound between the two and a change in a decomposition amount of the compound on the ceiling. .
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程と、Dividing the indoor environment into predetermined media and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求める工程と、Obtaining a degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求める工程と、Obtaining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させる工程とを備え、A step of changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)),
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を空間噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であり、The compound is introduced into the indoor space by spraying a solution containing the compound in a space, and the medium is divided into one or more kinds of suspended particles, indoor air, a floor, a wall, and a ceiling according to the size. Yes,
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記工程において、In the step of changing the minute time unit according to a change in mass balance of the compound in the room,
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
ことを特徴とする有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。A method for simulating indoor behavior of a pest control active compound characterized by the above.
前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項3に記載の有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。The differential equation for the suspended particles includes the time variation of the degree of dissipation of the compound in the suspended particles, the time variation of the volume of the suspended particles, and the amount of movement of the compound between the suspended particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the suspended particles,
The differential equation in the room air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the room air, the amount of the compound discharged from the room, and the amount of movement of the compound between the room air and another medium. And a differential equation describing the relationship between the amount of decomposition of the compound in the room air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of the suspended particles adhering to the bed, the bed and other media, A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound during the period and the change in the amount of decomposition of the compound in the bed,
The differential equation on the wall is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the wall, time variation of the volume of the wall, the amount of attachment of the suspended particles to the wall, the wall and other media A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between and the change in the amount of decomposition of the compound on the wall,
The differential equation on the ceiling is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the ceiling, time variation of the volume of the ceiling, the amount of the adhering suspended particles to the ceiling, the ceiling and other media 4. The indoor behavior simulation method for a pest control active compound according to claim 3, wherein the equation is a differential equation describing a relationship between a movement amount of the compound between the two and a change in a decomposition amount of the compound on the ceiling. .
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程と、Dividing the indoor environment into predetermined media and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求める工程と、Obtaining a degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求める工程と、Obtaining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させる工程とを備え、A step of changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)),
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を加熱揮散することによって室内空間に導入され、前記媒体は、発生と消滅に応じて1種以上に分けた凝縮粒子、高濃度空気、中濃度空気、低濃度空気、床、壁、及び化合物濃度に応じて1種以上に分けた天井であり、The compound is introduced into an indoor space by volatilizing a solution containing the compound, and the medium is divided into one or more kinds of condensed particles, high concentration air, medium concentration air, low concentration according to generation and disappearance. Concentration air, floor, wall, and ceiling divided into one or more according to compound concentration,
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記工程において、In the step of changing the minute time unit according to a change in mass balance of the compound in the room,
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
ことを特徴とする有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。A method for simulating indoor behavior of a pest control active compound characterized by the above.
前記高濃度空気における前記微分方程式は、該高濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の放出量と、該高濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該高濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記中濃度空気における前記微分方程式は、該中濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、該中濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該中濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記低濃度空気における前記微分方程式は、該低濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該低濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該低濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と
、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と
、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項5に記載の有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。The differential equation for the condensed particles includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the condensed particles, the time variation of the volume of the condensed particles, and the amount of movement of the compound between the condensed particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the condensed particles,
The differential equation in the high-concentration air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the high-concentration air, the amount of the compound released, and the amount of movement of the compound between the high-concentration air and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the high-concentration air,
The differential equation in the medium-concentration air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the medium-concentration air, the amount of movement of the compound between the medium-concentration air and another medium, and the medium-concentration air. A differential equation describing the relationship of the change in the amount of decomposition of the compound,
The differential equation in the low-concentration air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the low-concentration air, the amount of the compound discharged from the room, and the compound between the low-concentration air and another medium. Is a differential equation describing the relationship between the amount of movement and the change in the amount of decomposition of the compound in the low-concentration air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of movement of the compound between the bed and other media, and the bed A differential equation describing the relationship of the change in the amount of decomposition of the compound in
The differential equation in the wall includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the wall, the time variation of the volume of the wall, the amount of movement of the compound between the wall and another medium, and the wall A differential equation describing the relationship of the change in the amount of decomposition of the compound in
The differential equation in the ceiling includes the temporal change in the dissipation factor of the compound in the ceiling, the temporal change in the volume of the ceiling, the amount of movement of the compound between the ceiling and another medium, the ceiling 6. The method for simulating indoor behavior of a pest control active compound according to claim 5, wherein the equation is a differential equation that describes a relationship of a change in the amount of decomposition of the compound.
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てる工程と、Dividing the indoor environment into predetermined media and establishing a differential equation relating to the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求める工程と、Obtaining a degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求める工程と、Obtaining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させる工程とを備え、A step of changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)),
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を床全体に噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて分けた1種以上の浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であり、The compound is introduced into the indoor space by spraying a solution containing the compound over the entire floor, and the medium includes one or more kinds of suspended particles, room air, a floor, a wall, and The ceiling,
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記工程において、In the step of changing the minute time unit according to a change in mass balance of the compound in the room,
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
ことを特徴とする有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。A method for simulating indoor behavior of a pest control active compound characterized by the above.
前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項7に記載の有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。The differential equation for the suspended particles includes the time variation of the degree of dissipation of the compound in the suspended particles, the time variation of the volume of the suspended particles, and the amount of movement of the compound between the suspended particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the suspended particles,
The differential equation in the room air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the room air, the amount of the compound discharged from the room, and the amount of movement of the compound between the room air and another medium. And a differential equation describing the relationship between the amount of decomposition of the compound in the room air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of the suspended particles adhering to the bed, the bed and other media, A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound during the period and the change in the amount of decomposition of the compound in the bed,
The differential equation on the wall is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the wall, time variation of the volume of the wall, the amount of attachment of the suspended particles to the wall, the wall and other media A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between and the change in the amount of decomposition of the compound on the wall,
The differential equation on the ceiling is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the ceiling, time variation of the volume of the ceiling, the amount of the adhering suspended particles to the ceiling, the ceiling and other media 8. The indoor behavior simulation method of a pest control active compound according to claim 7, wherein the equation is a differential equation describing a relationship between a movement amount of the compound between the two and a change in a decomposition amount of the compound on the ceiling. .
前記媒体として、前記穂立ち間の空間をさらに加えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の有害生物防除活性化合物の室内挙動シミュレーション方法。The floor is composed of a rug with fiber spikes;
The room behavior simulation method for a pest control active compound according to any one of claims 1 to 8 , wherein a space between the heads is further added as the medium.
プログラムを記憶するためのプログラム領域を有しており、かつ、前記入力手段から入力されたデータに基づいて、有害生物防除活性化合物の室内挙動のシミュレーション結果を前記表示手段に表示させるための該記憶媒体中に具現化されたコンピュータ読みとり可能なプログラムを有しているコンピュータ使用可能な記憶媒体を前記コンピュータプログラム製品は備えており、
該コンピュータプログラム製品は、
前記プログラム領域にて、
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てるプログラムと、
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求めるプログラムと、
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求めるプログラムと、
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させるプログラムとを備え、
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を残留噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、噴霧箇所、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁及び天井であり、
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記プログラムにおいて、
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 A computer program product for use with an information processing apparatus comprising input means for receiving external data input, display means, and reading means for reading information from a computer-usable storage medium,
A program area for storing a program, and the storage for causing the display means to display a simulation result of the indoor behavior of the pest control active compound based on the data input from the input means; The computer program product comprises a computer usable storage medium having a computer readable program embodied in the medium,
The computer program product is:
In the program area,
A program that divides the indoor environment into predetermined media and establishes a differential equation related to the degree of dissipation of the compound in each medium;
A program for obtaining the degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
A program for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
A program for changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)) ,
The compound is introduced into the indoor space by residually spraying a solution containing the compound, and the medium includes one or more types of suspended particles, room air, a floor, a wall, The ceiling,
In the program for changing the minute time unit according to a change in mass balance of a compound in a room,
Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
A computer program product characterized by that.
前記浮遊粒子における前記微分方程式は、該浮遊粒子における前記化合物の逸散度の時間変化と、該浮遊粒子の体積の時間変化と、該浮遊粒子と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該浮遊粒子における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項12に記載のコンピュータプログラム製品。The differential equation at the spray location is the time change of the dissipation factor of the compound at the spray location, the time change of the volume of the spray location, the amount of adhesion of the suspended particles to the spray location, and the spray location. A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between the liquid and other media and the change in the amount of decomposition of the compound at the spray location;
The differential equation for the suspended particles includes the time variation of the degree of dissipation of the compound in the suspended particles, the time variation of the volume of the suspended particles, and the amount of movement of the compound between the suspended particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the suspended particles,
The differential equation in the room air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the room air, the amount of the compound discharged from the room, and the amount of movement of the compound between the room air and another medium. And a differential equation describing the relationship between the amount of decomposition of the compound in the room air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of the suspended particles adhering to the bed, the bed and other media, A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound during the period and the change in the amount of decomposition of the compound in the bed,
The differential equation on the wall is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the wall, time variation of the volume of the wall, the amount of attachment of the suspended particles to the wall, the wall and other media A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between and the change in the amount of decomposition of the compound on the wall,
The differential equation on the ceiling is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the ceiling, time variation of the volume of the ceiling, the amount of the adhering suspended particles to the ceiling, the ceiling and other media The computer program product according to claim 12, wherein the computer program product is a differential equation describing a relationship between a movement amount of the compound during the period and a change in a decomposition amount of the compound on the ceiling.
プログラムを記憶するためのプログラム領域を有しており、かつ、前記入力手段から入力されたデータに基づいて、有害生物防除活性化合物の室内挙動のシミュレーション結果を前記表示手段に表示させるための該記憶媒体中に具現化されたコンピュータ読みとり可能なプログラムを有しているコンピュータ使用可能な記憶媒体を前記コンピュータプログラム製品は備えており、A program area for storing a program, and the storage for causing the display means to display a simulation result of the indoor behavior of the pest control active compound based on the data input from the input means; The computer program product comprises a computer usable storage medium having a computer readable program embodied in the medium,
該コンピュータプログラム製品は、The computer program product is:
前記プログラム領域にて、In the program area,
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てるプログラムと、A program that divides the indoor environment into predetermined media and establishes a differential equation related to the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求めるプログラムと、A program for obtaining the degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求めるプログラムと、A program for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させるプログラムとを備え、A program for changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)),
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を空間噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて1種以上に分けた浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であり、The compound is introduced into the indoor space by spraying a solution containing the compound in a space, and the medium is divided into one or more kinds of suspended particles, indoor air, a floor, a wall, and a ceiling according to the size. Yes,
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記プログラムにおいて、In the program for changing the minute time unit according to a change in mass balance of a compound in a room,
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。A computer program product characterized by that.
前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。The differential equation for the suspended particles includes the time variation of the degree of dissipation of the compound in the suspended particles, the time variation of the volume of the suspended particles, and the amount of movement of the compound between the suspended particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the suspended particles,
The differential equation in the room air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the room air, the amount of the compound discharged from the room, and the amount of movement of the compound between the room air and another medium. And a differential equation describing the relationship between the amount of decomposition of the compound in the room air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of the suspended particles adhering to the bed, the bed and other media, A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound during the period and the change in the amount of decomposition of the compound in the bed,
The differential equation on the wall is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the wall, time variation of the volume of the wall, the amount of attachment of the suspended particles to the wall, the wall and other media A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between and the change in the amount of decomposition of the compound on the wall,
The differential equation on the ceiling is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the ceiling, time variation of the volume of the ceiling, the amount of the adhering suspended particles to the ceiling, the ceiling and other media The computer program product according to claim 14, wherein the computer program product is a differential equation describing a relationship between a movement amount of the compound between the two and a change in a decomposition amount of the compound on the ceiling.
プログラムを記憶するためのプログラム領域を有しており、かつ、前記入力手段から入力されたデータに基づいて、有害生物防除活性化合物の室内挙動のシミュレーション結果を前記表示手段に表示させるための該記憶媒体中に具現化されたコンピュータ読みとり可能なプログラムを有しているコンピュータ使用可能な記憶媒体を前記コンピュータプログラム製品は備えており、A program area for storing a program, and the storage for causing the display means to display a simulation result of the indoor behavior of the pest control active compound based on the data input from the input means; The computer program product comprises a computer usable storage medium having a computer readable program embodied in the medium,
該コンピュータプログラム製品は、The computer program product is:
前記プログラム領域にて、In the program area,
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てるプログラムと、A program that divides the indoor environment into predetermined media and establishes a differential equation related to the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求めるプログラムと、A program for obtaining the degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求めるプログラムと、A program for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させるプログラムとを備え、A program for changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)),
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を加熱揮散することによって室内空間に導入され、前記媒体は、発生と消滅に応じて1種以上に分けた凝縮粒子、高濃度空気、中濃度空気、低濃度空気、床、壁、及び化合物濃度に応じて1種以上に分けた天井であり、The compound is introduced into an indoor space by volatilizing a solution containing the compound, and the medium is divided into one or more kinds of condensed particles, high concentration air, medium concentration air, low concentration according to generation and disappearance. Concentration air, floor, wall, and ceiling divided into one or more according to compound concentration,
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記プログラムにおいて、In the program for changing the minute time unit according to a change in mass balance of a compound in a room,
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。A computer program product characterized by that.
前記高濃度空気における前記微分方程式は、該高濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の放出量と、該高濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該高濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記中濃度空気における前記微分方程式は、該中濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、該中濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該中濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記低濃度空気における前記微分方程式は、該低濃度空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該低濃度空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該低濃度空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項16に記載のコンピュータプログラム製品。The differential equation for the condensed particles includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the condensed particles, the time variation of the volume of the condensed particles, and the amount of movement of the compound between the condensed particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the condensed particles,
The differential equation in the high-concentration air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the high-concentration air, the amount of the compound released, and the amount of movement of the compound between the high-concentration air and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the high-concentration air,
The differential equation in the medium-concentration air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the medium-concentration air, the amount of movement of the compound between the medium-concentration air and another medium, and the medium-concentration air. A differential equation describing the relationship of the change in the amount of decomposition of the compound,
The differential equation in the low-concentration air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the low-concentration air, the amount of the compound discharged from the room, and the compound between the low-concentration air and another medium. Is a differential equation describing the relationship between the amount of movement and the change in the amount of decomposition of the compound in the low-concentration air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of movement of the compound between the bed and other media, and the bed A differential equation describing the relationship of the change in the amount of decomposition of the compound in
The differential equation in the wall includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the wall, the time variation of the volume of the wall, the amount of movement of the compound between the wall and another medium, and the wall A differential equation describing the relationship of the change in the amount of decomposition of the compound in
The differential equation in the ceiling includes the temporal change in the dissipation factor of the compound in the ceiling, the temporal change in the volume of the ceiling, the amount of movement of the compound between the ceiling and another medium, the ceiling The computer program product according to claim 16, wherein the computer program product is a differential equation describing a relationship of a change in the amount of decomposition of the compound.
プログラムを記憶するためのプログラム領域を有しており、かつ、前記入力手段から入力されたデータに基づいて、有害生物防除活性化合物の室内挙動のシミュレーション結果を前記表示手段に表示させるための該記憶媒体中に具現化されたコンピュータ読みとり可能なプログラムを有しているコンピュータ使用可能な記憶媒体を前記コンピュータプログラム製品は備えており、A program area for storing a program, and the storage for causing the display means to display a simulation result of the indoor behavior of the pest control active compound based on the data input from the input means; The computer program product comprises a computer usable storage medium having a computer readable program embodied in the medium,
該コンピュータプログラム製品は、The computer program product is:
前記プログラム領域にて、In the program area,
室内環境を所定の媒体に分割し、該各媒体における前記化合物の逸散度に関する微分方程式を立てるプログラムと、A program that divides the indoor environment into predetermined media and establishes a differential equation related to the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式から、前記各媒体における前記化合物の逸散度を求めるプログラムと、A program for obtaining the degree of dissipation of the compound in each medium from the differential equation;
前記各媒体における前記化合物の逸散度から、前記化合物の室内挙動を求めるプログラムと、A program for determining the indoor behavior of the compound from the degree of dissipation of the compound in each medium;
前記微分方程式を解くときに用いる微小時間単位を、室内における化合物のマスバランス(すなわち、化合物投入量/(存在量+分解量+排出量))の変動に応じて変化させるプログラムとを備え、A program for changing a minute time unit used when solving the differential equation in accordance with a change in the mass balance of the compound in the room (that is, compound input amount / (existence amount + decomposition amount + discharge amount)),
前記化合物は、前記化合物を含んだ溶液を床全体に噴霧することによって室内空間に導入され、前記媒体は、大きさに応じて分けた1種以上の浮遊粒子、室内空気、床、壁、及び天井であり、The compound is introduced into the indoor space by spraying a solution containing the compound over the entire floor, and the medium includes one or more kinds of suspended particles, room air, a floor, a wall, and The ceiling,
前記微小時間単位を、室内における化合物のマスバランスの変動に応じて変化させる前記プログラムにおいて、In the program for changing the minute time unit according to a change in mass balance of a compound in a room,
前記マスバランスの変動が±5%の範囲内であるかどうかを確認し、 Check whether the mass balance fluctuation is within ± 5%,
次いで、マスバランスの変動が±5%の範囲内である場合は、前記微小時間単位の経過後におけるマスバランスの差が所定の上限設定値以上であれば該微小時間単位をより小さくし、該マスバランスの差が所定の下限設定値以下であれば該微小時間単位をより大きくし、該マスバランスの差が該下限設定値と該上限設定値との間にあれば該微小時間単位を変更せずに、前記微分方程式を解く計算を続け、Next, when the variation in mass balance is within a range of ± 5%, if the difference in mass balance after elapse of the minute time unit is greater than or equal to a predetermined upper limit set value, the minute time unit is further reduced, If the difference in mass balance is less than or equal to a predetermined lower limit setting value, the minute time unit is increased. If the difference in mass balance is between the lower limit setting value and the upper limit setting value, the minute time unit is changed. Without continuing the calculation to solve the differential equation,
一方、マスバランスの変動が±5%の範囲を越える場合は、前記微分方程式を解く計算を中止する、On the other hand, when the variation of mass balance exceeds the range of ± 5%, the calculation for solving the differential equation is stopped.
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。A computer program product characterized by that.
前記室内空気における前記微分方程式は、該室内空気における前記化合物の逸散度の時間変化と、前記化合物の室内からの排出量と、該室内空気と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該室内空気における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記床における前記微分方程式は、該床における前記化合物の逸散度の時間変化と、該床の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該床への付着量と、該床と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該床における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記壁における前記微分方程式は、該壁における前記化合物の逸散度の時間変化と、該壁の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該壁への付着量と、該壁と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該壁における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であり、
前記天井における前記微分方程式は、該天井における前記化合物の逸散度の時間変化と、該天井の体積の時間変化と、前記浮遊粒子の該天井への付着量と、該天井と他の媒体との間の前記化合物の移動量と、該天井における前記化合物の分解量の変化の関係を記述した微分方程式であることを特徴とする請求項18に記載のコンピュータプログラム製品。The differential equation for the suspended particles includes the time variation of the degree of dissipation of the compound in the suspended particles, the time variation of the volume of the suspended particles, and the amount of movement of the compound between the suspended particles and another medium. And a differential equation describing the relationship between changes in the amount of decomposition of the compound in the suspended particles,
The differential equation in the room air includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the room air, the amount of the compound discharged from the room, and the amount of movement of the compound between the room air and another medium. And a differential equation describing the relationship between the amount of decomposition of the compound in the room air,
The differential equation in the bed includes the time variation of the dissipation factor of the compound in the bed, the time variation of the volume of the bed, the amount of the suspended particles adhering to the bed, the bed and other media, A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound during the period and the change in the amount of decomposition of the compound in the bed,
The differential equation on the wall is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the wall, time variation of the volume of the wall, the amount of attachment of the suspended particles to the wall, the wall and other media A differential equation describing the relationship between the amount of movement of the compound between and the change in the amount of decomposition of the compound on the wall,
The differential equation on the ceiling is expressed as follows: time variation of the dissipation factor of the compound on the ceiling, time variation of the volume of the ceiling, the amount of the adhering suspended particles to the ceiling, the ceiling and other media The computer program product according to claim 18, wherein the computer program product is a differential equation describing a relationship between a movement amount of the compound between the two and a change in a decomposition amount of the compound on the ceiling.
前記媒体として、前記穂立ち間の空間をさらに加えたことを特徴とする請求項12〜19のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム製品。The floor is composed of a rug with fiber spikes;
The computer program product according to any one of claims 12 to 19 , wherein a space between the heads is further added as the medium.
前記化合物の室内挙動に基づいて、前記化合物の人体に対する安全性を評価するプログラムをさらに備えていることを特徴とする請求項12〜21のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム製品。The computer program product is in the program area,
The computer program product according to any one of claims 12 to 21, further comprising a program for evaluating safety of the compound with respect to a human body based on indoor behavior of the compound.
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| JPH10182301A (en) | 1998-07-07 |
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