2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＳＰＥ膜技術で発生する電解酸素を用いた新しい藻類増殖抑制手法の開発
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24658272
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
杉浦 則夫 筑波大学, 国際室, 特命教授 (10302374)
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| Keywords | 固体高分子電解質膜 / 藻類増殖抑制手法 / 水環境改善 / 環境技術 |
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| Research Abstract |
本研究は、申請者が開発中の電解酸素発生装置（Oxygen Productive Electrode；OPE）システムで、①なぜ植物プランクトン増殖抑制が認められるのかについてその詳細な機構を培養実験と分子生物学的手法を用いた遺伝子発現解析から明らかにすること、②OPE電極の更なる効率化（耐久性、コスト）の検討を行い二酸化炭素をほとんど放出しないシステム構築を通じ水源池および浄水場での安価で安定的な酸素供給・藻類増殖抑制技術の開発と適用実現を目指すこと、を目的に実施するものである。
H25年度は、藻類増殖抑制機構の解明に関する培養実験による検討、およびOPE電極から発生する活性酸素種の確認実験を行った。増殖抑制機構の解明においては，OPE電極の使用場所候補である植物工場内に繁茂する藻類を集積培養の後、OPE曝気系、純酸素曝気系、空気曝気系、コントロール系（曝気無）の各曝気条件下で室内培養実験を行い、経時的に分析用藻類試料を分取し、細胞数およびクロロフィル濃度測定から藻類の増殖について計測した。その結果、OPE曝気系で植物工場で繁茂する藻類に関しても増殖抑制が認められた。また、各種活性酸素種の確認実験から、OPE電極曝気系でのみオゾンおよびOHラジカルの発生が認められ、これら活性酸素種が藻類の増殖抑制に寄与していることが強く示唆された。
2年間の研究期間において、白金に代わるOPE電極素材候補の検討を行い、代替金属候補の目途がたったこと、これまで確認していた藍藻類以外の藻類である緑藻類や植物工場内で繁茂する藻類群集といった藻類全般に対する増殖抑制効果を確認したこと、藻類増殖抑制の原因物質について活性酸素種である可能性が高いことを明らかにしたこと、などの成果を得ることが出来た。
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[Journal Article] Degradation of microcystin by an electrochemical oxidative electrode cell.2013
Author(s)
Gao, Y., Shimizu, K., Utsumi, M., Xue, Q., Feng, C., Sakharkar, K. M., Sugiura, N.
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Journal Title
Environmental Technology
Volume: 34
Pages: 1027-1033
DOI
Peer Reviewed
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