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Predicting mass loadings of veterinary drugs discharged into surface waters in regions with active livestock farming

Research Project

Project/Area Number 19K20470
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Hanamoto Seiya  金沢大学, 環境保全センター, 講師 (10727580)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords動物用医薬品 / 畜産排水 / 河川調査 / 数理モデル / 原単位 / 濃度予測 / モデル検証 / 家畜頭数 / サルファ剤 / リンコマイシン / 家畜 / 土壌収着 / モデル
Outline of Research at the Start

畜産地域では動物用医薬品による水環境汚染の緩和が喫緊の課題となっている。排出源対策を戦略的に推進するためには、畜産地域からの動物用医薬品の排出・流出モデルを構築する必要がある。そこで本研究では、動物用医薬品に対して、畜産地域における晴天時・雨天時の現地調査と、土壌収着試験を行う。これらのモデルと既存知見、流域情報を組み合わせ、畜産地域における動物用医薬品の排出・流出モデルを構築する。

Outline of Final Research Achievements

We developed a model for predicting annual loads of veterinary antibiotics discharged into surface waters as effluent from livestock farms, sewage treatment plants, and households. To verify the model, we monitored three antibiotics which are much used for livestock in Japan and are stable during river transport, i.e., sulfamonomethoxine (SMM), sulfamethoxazole (SMX), and lincomycin (LCM), over one year in the Oyodo River, which has the most active swine farming area in Japan in its catchment. Concentrations and mass flows of SMM and SMX showed a sharp peak in winter, and those of LCM were also higher in winter than in summer in the river. Annual mass flows observed in the river were within a range of 1/2 to 2 times the model estimates.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

欧米と日本では家畜糞尿の管理方式が異なっており、「欧米」では豚の糞尿は主に液肥として農地に散布されるが、「日本」では豚の糞尿は分離された後、尿は排水処理された後に水圏放流され、糞は堆肥化後に農地散布される。本研究により、排水処理と堆肥化を基幹技術とした国内の家畜糞尿管理方式において、動物用医薬品の水圏排出量の予測手法が世界で初めて提案された。他物質・他河川におけるモデルの検証・改良が必要であるものの、本研究により、動物用医薬品の流域管理において重要な知見が提供されたと考えられる。

Report

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

    (4 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Predicting mass loadings of sulfamonomethoxine, sulfamethoxazole, and lincomycin discharged into surface waters in Japanese river catchments.2021

    • Author(s)
      Hanamoto, S.; Yamamoto-Ikemoto, R..; Tanaka, H
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 776 Pages: 146032-146032

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.146032

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Measurement and prediction of annual mass flows of veterinary antibiotics in the Oyodo River.2021

    • Author(s)
      Hanamoto, S.
    • Organizer
      EETP Symposium on Regional Environment Sustainable Development
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大淀川における動物用医薬品の通年調査と排出量予測2021

    • Author(s)
      花本征也; 池本良子
    • Organizer
      第55回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 動物用医薬品の水環境中への排出量予測に関する検討2020

    • Author(s)
      花本征也
    • Organizer
      第54回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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