Study on comprehensive evaluation and control of algal-derived disinfection byproducts in water supply systems
| Project/Area Number |
21H01470
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Public Health |
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Principal Investigator |
小坂 浩司 国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (60370946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅田 安廣 国立保健医療科学院, その他部局等, 主任研究官 (60610524)
越後 信哉 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70359777)
多田 悠人 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (70943611)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | 消毒副生成物 / 藻類由来有機物 / ラフィド藻類 / 塩素処理 / リスク管理 / 消毒副生成物生成能 / 水道 |
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| Outline of Research at the Start |
気候変動影響による水源での藻類の異常増殖や、ラフィド藻類等の特定の藻類の発生により、水道水中の消毒副生成物濃度の上昇が問題となっている。本研究では、水源に存在する可能性のある多種の藻類について、消毒副生成物生成ポテンシャルを網羅的に評価する。また、生成ポテンシャルが高かった消毒副生成物について、未知前駆物質の構造を特定する。特定した消毒副生成物前駆物質の水源での存在実態を調査し、浄水プロセスによる消毒副生成物前駆物質や生成ポテンシャルの低減策について検討する。これにより、水道における藻類由来の消毒副生成物のリスクの全体像を明らかにし、その具体的な対応策について提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、昨年度までに続き塩素処理による消毒副生成物の生成ポテンシャル（クロロホルム、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸（TCAA）、ジクロロアセトニトリル、抱水クロラール）を評価した。珪藻類（国立環境研究所微生物系統保存施設から提供された藻類株(NIES株)）の消毒副生成物生成能は、これまで検討した2株と同様に低かった。ラフィド藻類の場合、Merotricha bacillataの生成能はこれまでに評価したGonyostomum属の2株に比べて低かった。ラフィド藻類（NIES-1380）について、培養液に精製水と琵琶湖水を用いた場合で比較した結果、琵琶湖水の方が数倍高かった。藍藻類について5種のNIES株と6種の水道原水からの単離株で消毒副生成物生成能を比較した結果、単離株1種は高かったが、他の株で大きな違いは認められなかった。
ラフィド藻類（NIES-1380）について、TCAA前駆物質の構造推定を行った。1H-NMRスペクトルから分子構造内に糖鎖と芳香族炭素水素が存在すること、13C-NMRスペクトルから糖鎖に由来する化学構造やフェノール性水酸基が存在することが示された。IRスペクトルもNMRの結果と矛盾はなかった。以上より、TCAA前駆物質はフェノール配糖体であることが推察された。また、同株に由来するTCAA前駆物質の低減効果について、実験室実験で、前塩素・粉末活性炭処理、凝集沈殿処理、オゾン処理を行い検討した。凝集沈殿処理が最も低減効果が高く、凝集阻害が起こらないように凝集剤添加量を適切に設定できれば95%以上処理可能であることが示された。粉末活性炭のみの処理性は10～30%程度と低いが、前塩素処理と組み合わせることで最大74%除去可能であった。加えて、オゾン処理も前駆物質の除去に有効であるが、高濃度の場合は対応できないことも明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
