2015 Fiscal Year Annual Research Report
実下水処理施設における亜酸化窒素の生成機構・排出動態の解明と対策手法の提示
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25289173
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
藤原 拓 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (10314981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 文武 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283636)
寺田 昭彦 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30434327)
筒井 裕文 東京工科大学, 公私立大学の部局等, 助教 (70620649) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 実下水処理施設 / 亜酸化窒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度に引き続き、N2O排出量の多い嫌気好気活性汚泥法を対象としてN2O発生・消失機構の解明を目的とした調査を行った。その結果、生物反応槽の中で好気槽3の溶存およびガス態N2O濃度が最も高く、溶存酸素（DO）濃度低下後の午後に急激に増加する現象が繰り返し観察された。各活性汚泥槽から生成するN2Oの生成経路を考察するため、N2O生成に関連する酵素反応をコードする機能遺伝子の転写活性を評価した。嫌気好気活性汚泥法の各槽（嫌気槽・好気槽1・好気槽2上流部・好気槽2下流部）から活性汚泥を採取し、DNAおよびRNA抽出を行った。機能遺伝子のDNAレベルでの定量の結果、各活性汚泥槽における機能遺伝子の量に統計的に優位な差は無く、各活性汚泥槽の環境がもたらす細菌群の活性によりN2Oの生成経路や生成量が決定されることが示された。好気槽の各機能遺伝子のmRNAの転写量は、DOや窒素負荷により変化することが示された。特に、好気槽2の下流部において、窒素負荷の増大によりDO濃度が低下し、その結果として溶存N2O濃度の急激な上昇が見られた時間帯では、amoA mRNA、nirK mRNA、norB mRNAの転写量が増大した。したがって、窒素除去増大により、アンモニア酸化をコードする遺伝子（amoA）の転写量が増大する可能性が示された。さらに、DO濃度の低下により、アンモニア酸化細菌のnirK mRNA、norB mRNAの転写が増大したことから、流入水量の変動による窒素負荷増大がDO低下を招き、アンモニア酸化細菌由来の脱窒によりN2O生成量が増大したことが示唆された。一方で、好気槽において還元反応によるN2Oの除去はほとんど見られず、N2O生成の反応とそれを行う細菌群の追跡が重要であることが示された。以上を踏まえて、N2Oの排出対策手法としては、曝気量の制御が重要と考えられた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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