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モリブデンの環境動態に着目した毒性藍藻類の窒素固定特性と異常増殖メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H04588
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 土木環境システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

藤井 学  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (30598503)

研究分担者 長濱 祐美 (名尾祐美 / 名尾 祐美 / 長濱祐美)  茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室), 湖沼環境研究室, 技師 (00618506)
菊地 哲郎  茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室), 湖沼環境研究室, 技師 (50453965)
伊藤 紘晃  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (80637182)
吉村 千洋  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (10402091)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードシアノバクテリア / 毒性藍藻類 / 藍藻毒 / 金属 / 水質 / 湖沼 / 毒素生産性藍藻類 / 微量金属 / 主要金属 / 藍藻類 / 毒素生産 / 窒素固定 / 微量栄養素 / 増殖特性 / モリブデン / 大量増殖 / 細胞酸化ストレス / 微生物多様性
研究成果の概要

本研究課題は、毒性藍藻類を対象とした室内培養試験ならびに国内外における野外調査を通して、毒性藍藻類の発生に関わる環境水質因子を特定することを主目的とした。本研究から、水中の微量金属(鉄、銅など)や主要金属(カルシウムなど)濃度が藍藻毒の発生に強く関連していることが明らかとなった。従って、閉鎖性水域における毒性藍藻類の発生を抑制する観点では、従来の環境水質基準で藻類の増殖に関連のある主栄養塩(窒素やリン)のみならず、新たに微量金属や主要金属などにも着目した水質管理を実施することが望ましいと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ダム湖などの閉鎖性水域では、夏季になると藻類の大量増殖(いわゆるアオコ)が発生することがある。アオコが発生すると、水質悪化を生じ、水利用(上水や工業用水、農業用水など)に影響を及ぼす。本研究では、アオコが生産する毒素(藍藻毒)に着目し、国内外における野外湖沼調査や室内試験から、金属類などの水質が毒素の生産に関連していることが明らかとなった。この結果は、藍藻毒の発生を抑制するためには、従来の環境水質基準(窒素やリンなど)に基づく水質管理では不十分であり、微量に存在する金属類(重金属類なども含む)などにも着目していく必要があることを示している。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 淡水性藍藻類の毒素生産に及ぼす溶存態金属濃度の影響2019

    • 著者名/発表者名
      NAKATANI Kota、NASUKAWA Kohei、MATSUMAE Hiroki、WEI Wang、KIKUCHI Tetsuro、FUJII Manabu
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 75 号: 7 ページ: III_385-III_393

    • DOI

      10.2208/jscejer.75.7_III_385

    • NAID

      130007814623

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological responses of the freshwater N2‐fixing cyanobacterium Raphidiopsis raciborskii to Fe and N availabilities2019

    • 著者名/発表者名
      Fu Qing‐Long、Yeung Anna C. Y.、Fujii Manabu、Neilan Brett A.、Waite T. David
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 21 号: 4 ページ: 1211-1223

    • DOI

      10.1111/1462-2920.14545

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lectin-stimulated cellular iron uptake and toxin generation in the freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa2019

    • 著者名/発表者名
      Takaara Tomoko、Sasaki Shiori、Fujii Manabu、Ito Hiroaki、Masago Yoshifumi、Omura Tatsuo
    • 雑誌名

      Harmful Algae

      巻: 83 ページ: 25-33

    • DOI

      10.1016/j.hal.2019.01.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron uptake by bloom-forming freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa in natural and effluent waters2019

    • 著者名/発表者名
      Fu Qing-Long、Fujii Manabu、Natsuike Masafumi、Waite T. David
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 247 ページ: 392-400

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2019.01.071

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Statistical Assessment of Rainfall Characteristics in Upper Blue Nile Basin over the Period from 1953 to 20142019

    • 著者名/発表者名
      Samy Abeer、Ibrahim Mona G.、Mahmod Wael Elham、Fujii Manabu、Eltawil Amr、Daoud Waled
    • 雑誌名

      Water

      巻: 11 号: 3 ページ: 468-468

    • DOI

      10.3390/w11030468

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 鉄制限が淡水性藍藻類の細胞酸化ストレスならびに毒素生成に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      NASUKAWA Kohei、MATSUMAE Hiroki、FUJII Manabu
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 号: 7 ページ: III_153-III_160

    • DOI

      10.2208/jscejer.74.III_153

    • NAID

      130007627383

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 淡水性藍藻類の毒素生産に及ぼす溶存態金属濃度の影響2019

    • 著者名/発表者名
      中谷鴻太, 那須川康平, 松前大樹, Wang WEI, 菊地哲郎, 藤井学
    • 学会等名
      第56回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 水性藍藻類の細胞酸化ストレスならびに毒素生成に及ぼす水質因子の影響2019

    • 著者名/発表者名
      那須川康平, 藤井学
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鉄制限が淡水性藍藻類の細胞酸化ストレスならびに毒素生成に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      那須川康平, 松前大樹, 藤井学
    • 学会等名
      環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 湖沼水質が藍藻毒生成と微生物多様性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      中谷鴻太、藤井学
    • 学会等名
      第5回環境水質工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Iron Uptake Kinetics of Bloom-Forming Cyanobacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Fu, Q., L., Fujii, M., Yeung, A. C. Y., and Waite, T. D.
    • 学会等名
      6th Australian & New Zealand Cyanobacteria Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Increased toxin production by metal induced oxidative stress for freshwater cyanobacterium Microcystis aeruginosa2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii, M.
    • 学会等名
      6th Australian & New Zealand Cyanobacteria Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Iron Uptake Kinetics of Bloom-Forming Cyanobacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Fu, Q.L., Fujii, M.
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 森と海のつながりにおける鉄と有機物の動態2017

    • 著者名/発表者名
      藤井学
    • 学会等名
      日本陸水学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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