| 研究課題/領域番号 |
19K04667
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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22060:土木環境システム関連
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
酒井 宏治 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (70533123)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 硫酸ラジカル / 紫外線水処理 / 土木環境システム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オゾンや紫外線過酸化水素(UV/H2O2)処理で生成するOHラジカルは、高い酸化力で難分解性の有機物を酸化分解する処理であり、高度水処理手法として、用排水システムにおける健康リスクの低減に効果を上げてきた。だが、無差別/非選択的な反応に起因する、新たな課題が散見されている。そこで本研究では、OHラジカルと比較して反応に選択性がある硫酸ラジカルを利用し、水処理に用いた際の反応の選択性を明らかにし、新たな水質管理手法を構築することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、過硫酸塩または過酸化水素を添加した形で紫外線照射を行うことで、難分解性有機物に対する硫酸ラジカル処理の効果を明らかにすることを試みた。過酸化水素と比較して、過硫酸塩は同じ紫外線照射量でより高い減少率と効率を示した。フミン酸、アミノ酸、またその他各種染料を対象として実験を行った結果、UV254吸光度とNPOCの減少傾向には違いが見られ、吸光度については、初期段階でNPOCよりも減少率が大きかった。
その機構として、過硫酸塩は、過酸化水素と比較した結合解離エネルギーの違いによって、ラジカル濃度が高くなり、分解率が高くなると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
難分解性の有機物は、地表水や地下水でよく見られる有機化合物の複雑なマトリックスであり、飲料水処理に大きな影響を与える。その中でも疎水性NOMはNOMの主要な構成要素と考えられており、水中のDOCの半分を占めている。
本研究では、フミン酸を用い、過硫酸塩または過酸化水素を添加した形で紫外線照射を行うことで、難分解性有機物に対する硫酸ラジカル処理の効果を明らかにすることを試み、過酸化水素に代わる新たな処理として、硫酸ラジカル処理の効果を明らかにした。
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