| 研究課題/領域番号 |
20H00261
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
李 富生 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (10332686)
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| 研究分担者 |
魏 永芬 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (00467218)
山田 俊郎 北海学園大学, 工学部, 教授 (30335103)
石黒 泰 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助教 (10743891)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2023年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2022年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2021年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2020年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
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| キーワード | 水道水安全 / 高度浄水処理 / 薬剤耐性遺伝子 / 活性炭処理 / 金属担持活性炭 / 薬剤耐性菌伝播抑制 / 活性炭 / 水道水質安全 / 耐性遺伝子 / 生物膜 / 水質安全 / 活性炭吸着 / 生物活性炭 / 塩素処理 / オゾン酸化 / 浄水処理 / 細菌 / 細菌群集構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
薬剤耐性菌は世界中で大きな課題となっている。安全・安心な水道水の供給のために、高度な浄水処理の実現の核心となる生物活性炭処理における薬剤耐性遺伝子の伝播の機構を解明し、薬剤耐性菌の出現と拡散の抑制に有効な手法を提案することが極めて重要で有意義である。本研究は、薬剤耐性遺伝子をコードしたプラスミドを吸着した活性炭と感受性細菌の共存培養を組み合せた室内実験、活性炭処理施設を導入している浄水処理システムに対する現場調査ならびに高度なデータ解析を通じて、活性炭処理施設内における耐性遺伝子の伝播の機構を解明するとともに、施設の操作運転条件、塩素処理やオゾン処理などの前処理の影響を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
薬剤耐性菌による水道水の安全リスクの軽減による安全な水供給を確保することを目的に、生物活性炭処理における薬剤耐性遺伝子の伝播機構とその抑制に関する研究を室内実験、現地調査を通して行った。薬剤耐性遺伝子の吸着に対する活性炭性状の影響を明らかにするとともに、凝集・沈殿・ろ過、塩素処理、オゾン処理のプロセスにおける薬剤耐性遺伝子の消長、薬剤耐性遺伝子の伝播に対する細胞外ポリマー・細胞内ポリマーの影響を明らかにした。その上で、銀担持活性炭の作成条件を検討するとともに、薬剤耐性遺伝子をコードしたプラスミドとの接触実験、受容体となる大腸菌による培養実験を通して、薬剤耐性遺伝子の伝播の抑制効果を検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究を通して、浄水処理工程における薬剤耐性菌の消長、それに関わる影響因子、影響機構が明らかになり、薬剤耐性遺伝子の抑制を含めた視点から原水の水質特徴に応じた浄水処理プロセスの操作運転条件の最適化手法と高度浄水処理システム全般の運転管理のあり方が示された。水源水質が複雑になりつつある状況下において、安全安心な水道水をどのように確保できるかが大きな課題である。本研究の成果はこの課題の解決に寄与するものである。
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