2002 Fiscal Year Annual Research Report
流域内の水循環利用における病原微生物の挙動解明とそのリスク評価
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13838002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 徹 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10302192)
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| Keywords | 水循環利用 / 下水処理水再利用 / 河川流域 / 感染リスク / 病原微生物 / ポリオウイルス1型 / 不活化 / 渇水被害の低減 |
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| Research Abstract |
本研究は,流域における水循環利用システムの最適化に寄与できるような感染リスク評価モデルの開発を目的とする。本年度は,以下の研究を行った。
1.河川水中における病原ウイルスの挙動に関する研究
河川水中における病原ウイルスの挙動のうち最も重要である,河川水中の濁質へのウイルスの吸着と,遊離状態のウイルスの不活化に関する室内実験を行った。水系感染を引き起こすウイルスの多くはピコルナウイルス科に属しているため,その中からポリオウイルス1型をモデルウイルスとして用いた。その結果,河川水中のウイルスの濁質への吸着率は,濁質濃度にほぼ比例して増加することが観察された。このデータは,河川水中のウイルスの濁質への吸着のモデル化に非常に有用である。また,遊離状態のウイルスは,初期に急速に不活化し(約2日で濃度が1/10になる),その後の不活化は緩やかであった。このように,河川水中のウイルスが二段階の不活化を示すことは,新たな知見であった。
2.下水処理水再利用による渇水被害の低減と感染リスクの評価
昨年度に引き続き,感染リスクと渇水被害を同時に評価できるモデル開発を行った。阿武隈川中流域の福島市を対象として,過去の日流量データから,連続する二日間の流量の同時発生確率を記述する確率マトリクスを作成した。この確率マトリクスを用いて毎日の流量を予測し,その流量から福島市の渇水被害(累加不足率[%・day]で定義)を評価した。また,予測された(取水点付近の)流量が少ない場合には下水処理水を水道原水の一部として再利用するシナリオを設定し,ポリオウイルスを例に感染リスク評価を行った。その結果,塩素消毒前の処理水を再利用する場合,渇水被害低減と感染リスク上昇というトレードオフの関係を定量的に示すことができた。塩素消毒を施した処理水を再利用する場合には,感染リスクを上昇させずに,渇水被害を低減することが可能であった。
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[Publications] 橋本剛志, 渡部徹, 大村達夫: "病原微生物感染リスクにもとづく渇水被害低減のための下水処理水再利用の評価〜阿武隈川流域を対象として〜"環境工学研究論文集. 39. 123-134 (2002)
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[Publications] T.Watanabe, D.Sano, T.Omura: "Risk Evaluation for Pathogenic Bacteria and Viruses in the Compost of Sewage Sludge"Water Science and Technology. 46・11-12. 325-330 (2002)
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[Publications] 橋本剛志, 渡部徹, 大村達夫: "阿武隈川における下水処理水再利用に伴う病原微生物感染リスクの評価"土木学会第57回年次学術講演会講演概要集. 7. 143-144 (2002)
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[Publications] 渡部徹, 橋本剛志, 阿部欽章, 大村達夫: "水中病原微生物の検出精度を考慮した感染リスク評価"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会. (発表予定). (2003)
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[Publications] 渡部徹, 阿部欽章, 大村達夫: "河川における病原ウイルスの不活化と輸送に関する研究"平成14年度土木学会東北支部技術研究発表会. (発表予定). (2003)
