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下水由来微量汚染物質と処理水マトリクスの複合作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K14350
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関金沢大学

研究代表者

原 宏江  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (70823524)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードトキシコゲノミクス / 細胞毒性 / 水晶振動子マイクロバランス / 下水再利用 / EEM / 異常検知 / 内分泌撹乱物質 / 医薬品 / 合成ホルモン / 下水由来溶存有機物 / 未規制化学物質 / 複合毒性
研究開始時の研究の概要

下水処理水は,処理過程で生じる副生成物・代謝物,微生物由来の溶解性有機物,水道水由来の自然有機物等が織り成す複雑な処理水マトリクスである.本研究では,下水処理水マトリクスと未規制化学物質の複合作用を明らかにするため,水晶振動子マイクロバランスを用いて下水処理水マトリクスと化学物質の吸着特性を調べるとともに,ヒト細胞の網羅的遺伝子発現解析により処理水マトリクスと化学物質の複合影響を明らかにする.

研究成果の概要

本研究では、下水処理水マトリクスと未規制化学物質の複合作用を明らかにするため、下水処理水中の疎水性画分を酸性,中性,塩基性に分画し,それら画分と未規制化学物質が複合的にヒト培養細胞へ与える影響を明らかにするとともに,水晶振動子マイクロバランス(QCM)による吸着量の評価を行った.その結果、合成ホルモンの細胞影響は処理水マトリクスの存在下で低減することが示唆された.また、QCM分析では合成ホルモンの種類によって各画分への吸着特性が異なることがわかった.再利用水の安全性を確保するためには、処理水マトリクスの役割を考慮した水質管理が必要である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果により,再利用水の安全性を確保するために、処理水マトリクスの役割を考慮した水質管理の重要であることが明らかとなった.また,本研究で用いた手法を他の未規制化学物質に適用することにより,監視・制御の対象となる化学物質の優先づけが可能となると考える.さらに,処理水マトリクスには多くの自然由来有機物が含まれていることから,吸着特性データは,自然の水環境中での微量汚染物質の挙動や毒性影響を研究する上でも役立つ.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 化学物質複合系としての下水試料とその生体影響2023

    • 著者名/発表者名
      原 宏江
    • 雑誌名

      環境毒性学会誌

      巻: 27 号: S1 ページ: S105-S117

    • DOI

      10.11403/jset.27.S105

    • ISSN
      1344-0667, 1882-5958
    • 年月日
      2023-11-10
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 機械学習を用いた3次元蛍光データに基づく飲用水と高度下水処理水の水質比較2022

    • 著者名/発表者名
      大谷恭平,原宏江,山村寛,池本良子,本多了
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: Vol.78, No.7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 機械学習を用いた3次元蛍光データに基づく飲用水と高度下水処理水の水質比較2022

    • 著者名/発表者名
      大谷恭平,原宏江,山村寛,池本良子,本多了
    • 学会等名
      第59回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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