| 研究課題/領域番号 |
19K02361
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分08030:家政学および生活科学関連
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| 研究機関 | 東京家政大学 |
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研究代表者 |
小関 正道 東京家政大学, 家政学部, 教授 (60248987)
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| 研究分担者 |
海老塚 広子 東京家政大学, 家政学部, 講師 (20773948)
高橋 肇 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (40413116)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 藻類 / 地下水 / 硝酸態窒素濃度 / 硬度 / 低減効果 / 飲料水 / 浄水 / 硝酸態窒素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水道水は浄水場で浄水されてから各家庭に給水されている。浄水される前の原水は、地域により硬度や硝酸態窒素濃度が高く、それを浄水場で化学処理により低減化をするため、高額な費用が投入されている。または望ましいレベルまで低減化されない水が水道水として給水されている。そこで我々は藻類の生物作用によりこれらの濃度を低コストで低減化させ、安全でおいしい飲料水を作る浄水法の開発を検討することを目的に本研究を行う。原理は藻類が光合成すると水中の二酸化炭素を吸収し、その結果カルシウム分が析出し除去できることと、生育のために硝酸態窒素を吸収し水中の濃度を低減させることができることにある。
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| 研究実績の概要 |
沖縄県摩文仁浄水場の原水と緩速ろ過池に生育する藻を取り寄せ、緩速ろ過池を模したろ過装置で藻による原水の硬度及び硝酸態窒素濃度の低減効果を検討した。装置に水中ヒーター、ポンプ、冷却器を設置し、緩速ろ過用小石を敷き、原水5.9Lと藻（Cladophoria albida）を添加し、ポンプで小石の上部から下部へ水を循環させた。水温は25～30 ℃、照度は11890 lxに設定した。実験開始時と24時間後に200mLずつ採水し分析用のサンプルとした。各イオンはイオンクロマトグラフィーで定量した。実験は5回行った。その結果有意な総硬度の低減及び硝酸態窒素濃度の低減が認められた。この結果を基に摩文仁浄水場で現地実験を行う予定であったが、コロナ感染症の拡大のため実地実験の実施は見合わせた。
板橋区の湧水とそこに生育する藻類2種類について硝酸態窒素濃度の低減効果の検討を行った。実験方法は、100 mLの三角フラスコに75 mLずつ湧水を入れ、ここに脱水後の各藻類を各0g、0.2 g、0.5 g、1.0 g、1.5 gずつ精秤添加し(n=3)、水温26℃の恒温振とう器に入れ、照度5310～8330 lxの光照射下で24時間藻類と試料水を接触させた。その結果硝酸態窒素、総硬度は各藻類添加群とも有意な低減効果が認められた。
板橋区の湧水中で生育する3種類の藻類の同定を、令和元年度と同様に行った。しかしさらに詳細な分析が必要となったため、令和元年度の北区の井戸水中に生育した5種類の藻類と共に、psbA (光化学系Ⅱ反応中心であるD1タンパク質をコードする遺伝子で、植物と藻類の色素体ゲノムおよびシアノバクテリアゲノムに存在) をターゲットとしてPCRを行い、その増幅産物を次世代シーケンサーによりシーケンスした。その結果出現回数が最も多い配列について、相同性検索を行い緑藻類と藍藻類を同定した。
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