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Study on the forms of pathogenic viruses present in surface water and their association with suspended solids, dissolved organic matter, and pharmaceuticals

Research Project

Project/Area Number 19K04680
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionNational Institute of Public Health

Principal Investigator

Miura Takayuki  国立保健医療科学院, その他部局等, 主任研究官 (70770014)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 越後 信哉  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (70359777)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords水道水源 / 表流水 / 胃腸炎 / ノロウイルス / ロタウイルス / トウガラシ微斑ウイルス / カルバマゼピン / スルファメトキサゾール / 懸濁物質 / ウイルス / 溶存有機物 / 残留医薬品
Outline of Research at the Start

全国の浄水場原水を対象とした2年間の調査を行い,河川や湖沼の水中でウイルスが吸着している細菌や粘土粒子等の懸濁物質,及びウイルスと類似した挙動をとる有機物や医薬品類を明らかにする。さらにウイルス,細菌,粘土粒子,医薬品等を用いて,調査で明らかにした結果を検証する室内実験を行う。以上の調査研究結果に基づき,水環境でのウイルスの汚染状況や挙動を評価できる指標を提案する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, present forms of viruses in surface water used for drinking water production and pharmaceuticals associated with the occurrence of viruses were investigated. Surface water samples were fractionated by filtration through 10- and 0.45-μm-pore-size membranes, and viruses present in suspended and dissolved forms were quantitatively detected by using a real-time PCR method. Pharmaceuticals were concentrated with the solid-phase extraction and measured by using a LC-MS/MS method. Based on the analyses of raw water samples collected at 21 drinking water treatment plants all over Japan, we found that rotavirus A and pepper mild mottle virus were predominant in the dissolved fraction, and their concentrations were positively correlated with the concentrations of carbamazepine and sulfamethoxazole.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでに表流水に含まれるウイルスは,その多くが細菌や粘土等の懸濁物質に吸着していると考えられてきたが,溶存態画分に多く含まれるウイルスも存在することがわかった。ヒトのふん便に高濃度で含まれるトウガラシ微斑ウイルスや小児における下痢症の原因として重要なロタウイルスはそれに該当し,水道原水における濃度は下水汚染を示す化学物質マーカーであるカルバマゼピンやスルファメトキサゾールの濃度と正に相関していた。これまでに水中の病原ウイルスと医薬品の濃度の相関を報告した研究はほとんどなく,化学物質マーカーがウイルス汚染の評価にも有用であることを示す重要な知見が得られた。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 遺伝子・化学物質マーカーの測定に基づく琵琶湖・淀川水系のふん便汚染評価2022

    • Author(s)
      瀧野博之,三浦尚之,小坂浩司,秋葉道宏
    • Journal Title

      水環境学会誌

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 浄水処理におけるウイルス除去遺伝子マーカーとしてのトウガラシ微斑ウイルスの実態調査2022

    • Author(s)
      三浦尚之,瀧野博之,門屋俊祐,三浦耀平,佐野大輔,秋葉道宏
    • Organizer
      第56回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 琵琶湖・淀川水系におけるウイルス・ふん便汚染指標細菌・医薬品の実態調査2022

    • Author(s)
      瀧野博之,三浦尚之,小坂浩司,秋葉道宏
    • Organizer
      第56回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 水道水源におけるロタウイルスの遺伝的多様性解析2021

    • Author(s)
      三浦尚之,門屋俊祐,瀧野博之,佐野大輔,秋葉道宏
    • Organizer
      ウイルス性下痢症研究会 第32回学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] バイオアッセイの未来 - 水道水源におけるウイルス汚染の観点から2020

    • Author(s)
      三浦尚之
    • Organizer
      第23回日本水環境学会シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 次世代シーケンス解析による水道原水中ロタウイルスの遺伝的多様性評価2020

    • Author(s)
      三浦尚之,門屋俊祐,瀧野博之,佐野大輔,秋葉道宏
    • Organizer
      第55回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 全国の水道原水における腸管系ウイルスおよびトウガラシ微斑ウイルスの存在実態調査2020

    • Author(s)
      三浦尚之,徳安真理奈,前田暢子,吉田伸江,越後信哉,秋葉道宏
    • Organizer
      第54回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 水環境におけるノロウイルスの挙動と養殖カキを原因とする食中毒対策2020

    • Author(s)
      三浦尚之
    • Organizer
      農林水産省令和元年度食品安全に係る科学セミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Detection of norovirus and rotavirus present in suspended and dissolved forms in drinking water sources2019

    • Author(s)
      Miura T., Gima A., Tokuyasu M., Akiba M.
    • Organizer
      20th Symposium on Health-Related Water Microbiology
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水道原水中ウイルスモニタリングのための効率的なウイルス濃縮方法の検討2019

    • Author(s)
      三浦尚之,儀間ありさ,徳安真理奈,秋葉道宏
    • Organizer
      第56回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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