Evaluating the efficacy of drinking water treatment processes to remove and inactivate diversified human enteric viruses present in drinking water sources

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02269
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Nobutaka Shirasaki 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60604692)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松井 佳彦 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00173790) ; 松下 拓 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30283401)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 病原ウイルス / ロタウイルス / ノロウイルス / トウガラシ微斑ウイルス / ウイルス様粒子 / 水道原水 / 浄水処理 / Viability-PCR法

Outline of Final Research Achievements

We investigated the occurrence of human enteric viruses in drinking water sources by using PCR and PMAxx-Enhancer-PCR which can detect damage to viral capsids. We then successfully evaluated the reduction efficiencies of a human enteric virus and pepper mild mottle virus, a potential surrogate for human enteric viruses to assess virus removal by coagulation-microfiltration, in an actual drinking water treatment plant employing coagulation-microfiltration. In addition, DNA-encapsulated virus-like particles that can be quantified by PCR were successfully constructed by using DNA-conjugated gold nanoparticles.

Free Research Field

水環境工学，水処理工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

病原ウイルスによる水系感染症を制御していくためには，水道原水における病原ウイルスの存在実態，並びに実浄水処理場における病原ウイルスの処理性を詳細に把握し，効果的且つ効率的な処理を施すことが重要となる．本研究では，水系感染症を引き起こすことが知られている9種の病原ウイルスの水道原水における存在実態を明らかにすると共に，代表的な浄水処理技術の一つである凝集-膜ろ過処理を実施している実浄水場における病原ウイルスの処理性を明らかにすることに成功したことから，本研究で得られた知見は，水道水利用における病原ウイルスのリスク管理・制御の枠組みの構築に資するものであると考えられる．