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都市沿岸親水空間における雨天時越流水による糞便汚染の予測と制御

研究課題

研究課題/領域番号 20H02283
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関中央大学 (2021-2022)
東京大学 (2020)

研究代表者

古米 弘明  中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (40173546)

研究分担者 春日 郁朗  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20431794)
栗栖 太  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30312979)
高田 秀重  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70187970)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード環境質定量化・予測 / 合流式下水道 / 雨天時汚濁制御・管理 / 糞便汚染 / 都市沿岸域 / 健康リスク
研究開始時の研究の概要

本研究では、合流式下水道雨天時越流水由来の汚濁負荷が都市沿岸域の糞便汚染に及ぼす影響を、降雨後水質調査と沿岸域の3次元流動水質モデル解析を組み合わせて評価してきた成果を受けて、さらに汚染実態の多角的な把握を行うとともに糞便汚染の予測手法を高度化することを目指す。潮位と塩分濃度の観測データを用いた流動水質モデルの検証を深めることで、沿岸域における糞便汚染の指標微生物や汚水マーカーの時空間濃度分布の再現性を向上させる。そして、都市沿岸域の水辺空間における降雨後の汚染水質予測を行うこと、雨水滞水池の効率的運用や水中スクリーンなどの汚染制御・管理シナリオの効果評価にも資することを目的とする。

研究成果の概要

都市沿岸域における合流式下水道雨天時越流水に伴う糞便汚染に着目して、晴天時や降雨後水質調査と3次元流動水質モデルを組み合わせた研究を進めて、次の研究成果を挙げた。
1)夏季のお台場海浜公園周辺海域における指標微生物と汚水マーカーの消長から糞便汚染の実態を評価した。そして、環境残存性の違いによるそれらの消長の特徴を整理するとともに、開発済みのモデルの検証用観測データとして整理した。
2)モデルに太陽光と塩分による大腸菌の不活化動力学式を新たに導入して、降雨後の大腸菌の濃度変動の再現性を高めた。そして、類型化された区部の降雨タイプごとに、お台場海浜公園における大腸菌濃度変化のデータベースを構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

都市沿岸域の水辺空間で「快適に水遊びができる」という目標のためには、合流式下水道雨天時越流水に伴う健康リスク問題を解決することが非常に重要である。本研究の成果は、雨天時越流水による都市沿岸域の糞便汚染に及ぼす影響を沿岸域3次元流動水質モデルで定量的に評価することに貢献するものである。様々な降雨条件や潮汐条件での沿岸域における指標微生物や汚水マーカーの濃度変化の再現性を向上させたことで、発生した降雨の特徴を踏まえてお台場海浜公園における糞便汚染レベル評価や水浴の可否判断に活用することが可能となる。また、モデルは雨水滞水池などの汚染対策シナリオの効果評価にも利用することもできる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 糞便汚染指標を基にしたお台場海浜公園における海水浴予報システムの試行運用2021

    • 著者名/発表者名
      北山 千鶴, 森田 健二, 福地 広識, 李 星愛, 古米 弘明
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 44 号: 3 ページ: 59-68

    • DOI

      10.2965/jswe.44.59

    • NAID

      130008036686

    • ISSN
      0916-8958, 1881-3690
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of new eligible indicator organisms for combined sewer overflow via 16S rRNA gene amplicon sequencing in Kanda River, Tokyo2021

    • 著者名/発表者名
      Daniel Ekhlas, Futoshi Kurisu, Ikuro Kasuga, Tomislav Cernava, Gabriele Berg, Miaomiao Liu, and Hiroaki Furumai
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Management

      巻: 284 ページ: 112059-112059

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2021.112059

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microplastics in urban wastewater and estuarine water: Importance of street runoff2021

    • 著者名/発表者名
      Masaya SUGIURA, Hideshige TAKADA, Naohiko TAKADA, Kaoruko MIZUKAWA, Shumpei TSUYUKI and Hiroaki FURUMAI
    • 雑誌名

      Environmental Monitoring and Contaminants Research

      巻: 1 号: 0 ページ: 54-65

    • DOI

      10.5985/emcr.20200006

    • NAID

      130008026116

    • ISSN
      2435-7685
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of long-duration CSO events under different tidal change conditions on distribution of microbial indicators and PPCPs in Sumida river estuary of Tokyo Bay, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Poopipattana Chomphunut、Suzuki Motoaki、Furumai Hiroaki
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 28 号: 6 ページ: 7212-7225

    • DOI

      10.1007/s11356-020-11046-x

    • 関連する報告書
      2020 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] 塩分と太陽光が下水由来の指標微生物の消長に及ぼす影響評価2020

    • 著者名/発表者名
      SUZUKI Motoaki、POOPIPATTANA Chomphunut、FURUMAI Hiroaki
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 76 号: 7 ページ: III_411-III_421

    • DOI

      10.2208/jscejer.76.7_III_411

    • NAID

      130007999700

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 東京都区部における雨天時越流量を反映する特性値を用いた降雨の類型化2020

    • 著者名/発表者名
      YAMAMOTO Kanako、FURUMAI Hiroaki
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 76 号: 7 ページ: III_535-III_542

    • DOI

      10.2208/jscejer.76.7_III_535

    • NAID

      130007999656

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 化学マーカーの近年の応用例と今後の展望2020

    • 著者名/発表者名
      高田秀重
    • 雑誌名

      水環境学会誌 (特集論文)

      巻: 43 ページ: 325-327

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 水環境における薬剤耐性問題2023

    • 著者名/発表者名
      春日郁朗
    • 学会等名
      東大水フォーラム公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 雨天時越流量分布と潮汐条件を反映したお場における大腸菌濃度変化データベース2023

    • 著者名/発表者名
      Chomphunut POOPIPATTANA、Kyuhyun PARK、古米 弘明
    • 学会等名
      第57回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水質モニタリングに基づくお台場海水浴予報システムの運用改善策の検討2023

    • 著者名/発表者名
      徳岡 誠人、市橋 拓弥、森田 健二、古米 弘明
    • 学会等名
      第57回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Improving Model Accuracy of E. coli Inactivation behavior in the CSO-impacted Estuary2022

    • 著者名/発表者名
      Chomphunut POOPIPATTANA, Motoaki SUZUKI, Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference Online 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Street runoff as an important source of land-derived microplastics2022

    • 著者名/発表者名
      Hideshige Takada, Seiya Hirano, Kei Kobayashi, Bee Geok Yeo, Kaoruko Mizukawa
    • 学会等名
      The 7th International Marine Debris Conference @ Busan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] E. coli decay behavior in the estuary of Tokyo considering inactivation effects of solar radiation and salinity: experiment and modelling2022

    • 著者名/発表者名
      Chomphunut POOPIPATTANA、Motoaki SUZUKI, Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Southeast Asian Water Environment (SEAWE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 河口沿岸域水質モデル計算を用いたお台場海水浴予報システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      古米弘明
    • 学会等名
      中央大学理工学研究所・研究開発機構研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 雨天時越流下水のマーカーとしての直鎖アルキルベンゼン(LABs) とステロール類の挙動評価とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      露木俊平、高田秀重、水川薫子、古米弘明
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 下水中の化学マーカー合成甘味料の組成および下水処理効率2022

    • 著者名/発表者名
      高田 秀重、遠藤 果怜、水川 薫子、古米 弘明
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 降雨と潮汐の組み合わせ特性を考慮した大腸菌濃度モデル計算を用いたお台場海水浴予報2022

    • 著者名/発表者名
      古米 弘明、POOPIPATTANA Chomphunut
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Water-quality Forecasting System2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      The 9th World Water Forum @ Dakar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Influence of Tidal Conditions on Temporal Change in E. coli Concentration at Odaiba Seaside Park after Rainfall Events: A Modelling-based Study2021

    • 著者名/発表者名
      Chomphunut POOPIPATTANA, Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference Online2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] お台場海浜公園における降雨後の大腸菌濃度変化に及ぼす潮汐影響のモデル評価2021

    • 著者名/発表者名
      古米弘明, Chomphunut POOPIPATTANA
    • 学会等名
      第58回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌濃度のモデル計算結果を活用したお台場海水浴予報システムの試行と今後の課題2021

    • 著者名/発表者名
      森田 健二,市橋 拓弥 ,古米 弘明
    • 学会等名
      第58回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A model-based study to investigate the influence of tidal conditions on temporal E. coli concentration at Odaiba seaside park after variation of rainfall events2021

    • 著者名/発表者名
      Chomphunut POOPIPATTANA, Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      The 4th International Forum on Asian Water Environment Technology (IFAWET2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modelling the Fate of CSO-derived PPCPs and E. coli in Tokyo Coastal Area after Rainfall Events and Comparison with Field Measurements2020

    • 著者名/発表者名
      Chomphunut POOPIPATTANA and Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference Online2020 on 7th-8th November
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] お台場海浜公園における海水浴予報のための降雨後糞便汚染予測データベースの構築2020

    • 著者名/発表者名
      古米弘明
    • 学会等名
      第57回下水道研究発表会講演集,pp.382-384. (8/18-20, 誌上発表)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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