| 研究課題/領域番号 |
23K22899
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01629 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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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| 研究分担者 |
栗栖 太 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30312979)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 紫外線水処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
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るが、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。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する。難分解性の有機物に対する硫酸ラジカル処理の選択性を、(1)OHラジカルと硫酸ラジカルの反応経路の違いに着目し、(2)処理による中間生成物の精密質量を用いた網羅的分析、(3)中間生成物に対する塩素処理による消毒副生成物の分析を行うことで明らかにし、上下水道処理における消毒副生成物及び健康リスクの制御に貢献することができる。
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| 研究実績の概要 |
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、発がん性物質臭素酸の生成など、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することを目的とした。
具体的な有機物試料として、水道原水中に含まれ、かつ浄水処理においても残存する、Epinastineなどの複数の物質を対象とした。対象とした有機物試料に対して、UV/PSとUV/H2O2の効果について比較したところ、どちらの処理でもほぼ同等の効果が見られることが判明した。一方、寄与しているラジカル種の割合について、それぞれプローブ物質を用いて比較検討したところ、UV/PSとUV/H2O2では、寄与しているラジカル種の割合が異なることが分かった。すなわち、UV/PS系では硫酸ラジカルの寄与が大きいことが明らかになった。
検討対象とする消毒副生成物についてはトリハロメタン及び含窒素消毒副生成物の一つであるハロアセトニトリルを検討対象として定めた。また、ヘリウムを使わない分析方法として、水素ガスをキャリアガスとして用いる分析方法を検討し、その手法を確立した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画にあったUV/PSとUV/H2O2の比較について執り行っている。また、消毒副生成物の分析体制も整えており、順調に成果を上げている。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初計画に基づき、精密質量を用いた分析を進める。
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