培養不可能な水系感染症ウイルスの浄水処理性評価とウイルス処理技術の高度・高効率化

• 研究課題/領域番号: 25709044
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 白崎 伸隆 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60604692)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円); 2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2013年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 水系感染症 / 水系感染症ウイルス / ウイルス様粒子 / 新規Immuno-PCR法 / 新規凝集剤 / アルミニウム多量体 / インライン凝集 / 膜ろ過処理 / アデノウイルス / コクサッキーウイルス / A型肝炎ウイルス / マウスノロウイルス / ポリオウイルス / アルミ二ウム系凝集剤 / アルミ二ウム種 / アルミ二ウム多量体 / 塩基度 / 凝集沈澱処理 / ノロウイルス / フロック化 / ケーキ層形成 / 膜ファウリング

研究成果の概要

本研究では，ウイルス様粒子と新規のImmuno-PCR法を併用することにより，培養不可能なノロウイルス粒子の膜ろ過処理性を評価することに成功した．また，ウイルス処理に有効な新規のアルミニウム系凝集剤の開発にも成功すると共に，新規凝集剤をインライン凝集-MF膜処理に適応することにより，中性のpH領域のみならず，従来のアルミニウム系凝集剤では処理が困難であった弱アルカリ性のpH領域においても，アデノウイルスやノロウイルス等の水系感染症ウイルスを4 log（99.99%）以上除去できることを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Investigation of enteric adenovirus and poliovirus removal by coagulation processes and suitability of bacteriophages MS2 and φX174 as surrogates for those viruses (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y., Marubayashi, T. and Murai, K.
  • 雑誌名: Science of the Total Environment 巻: 掲載決定 ページ: 29-39
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.04.090
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of coagulant basicity on virus removal from water by polyferric chloride (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y. and Marubayashi, T.
  • 雑誌名: Journal of Water Supply: Research and Technology: AQUA 巻: - 号: 4 ページ: 322-329
  • DOI: 10.2166/aqua.2016.104
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of recombinant norovirus virus-like particles and evaluation of their applicability to the investigation of norovirus removal performance in membrane filtration processes (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y. and Ohno, K
  • 雑誌名: Water Science and Technology: Water Supply 巻: - 号: 3 ページ: 737-745
  • DOI: 10.2166/ws.2015.185
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of aluminum hydrolyte species on human enterovirus removal from water during the coagulation process (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y. and Marubayashi, T.
  • 雑誌名: Chemical Engineering Journal 巻: 284 ページ: 786-793
  • DOI: 10.1016/j.cej.2015.09.045
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Virus removal by an in-line coagulation-ceramic microfiltration process with high-basicity polyaluminum coagulation pretreatment (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y., Urasaki, T., Kimura, M. and Ohno, K.
  • 雑誌名: Water Science and Technology: Water Supply 巻: 14(3) 号: 3 ページ: 429-437
  • DOI: 10.2166/ws.2013.218
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Improved virus removal by high-basicity polyaluminum coagulants compared to commercially available aluminum-based coagulants (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y., Oshiba, A., Marubayashi, T. and Sato, S.
  • 雑誌名: Water Research 巻: 48 ページ: 375-386
  • DOI: 10.1016/j.watres.2013.09.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigating norovirus removal by microfiltration, ultrafiltration, and precoagulation-microfiltration processes using recombinant norovirus virus-like particles and real-time immuno-PCR (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsushita, T., Shirasaki, N., Tatsuki, Y. and Matsui, Y.
  • 雑誌名: Water Research 巻: 47 号: 15 ページ: 5819-5827
  • DOI: 10.1016/j.watres.2013.07.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorptive virus removal with super-powdered activated carbon (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsushita, T.
  • 雑誌名: Separation and Purification Technology 巻: 107 ページ: 79-84
  • DOI: 10.1016/j.seppur.2013.01.017
  • 査読あり
• [学会発表] 消毒耐性ウイルスの膜ろ過処理性評価および代替指標候補ウイルスとの処理性比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村井一真, 白崎伸隆, 松井佳彦, 松下拓
  • 学会等名: 第50回日本水環境学会年会
  • 発表場所: アスティとくしま, 徳島県徳島市
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] トウガラシ微斑ウイルスは水系感染症ウイルスの浄水処理性指標となるのか？：凝集沈澱・砂ろ過における処理性比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山下玲菜, 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
  • 学会等名: 第50回日本水環境学会年会
  • 発表場所: アスティとくしま, 徳島県徳島市
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] Contaminant Candidate Listに掲載された水系感染症ウイルスの凝集処理性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白崎伸隆, 丸林拓也, 村井一真, 松下拓, 松井佳彦
  • 学会等名: 第51回環境工学研究フォーラム
  • 発表場所: 山梨大学, 山梨県甲府市
  • 年月日: 2014-12-21
• [学会発表] ウイルスによる水系感染症の制御に向けた浄水処理技術の高度・高効率化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
  • 学会等名: 第22回衛生工学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-11-21
• [学会発表] 腸管アデノウイルスの凝集処理性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村井一真, 白崎伸隆, 松井佳彦, 松下拓
  • 学会等名: 平成26年度全国会議 (水道研究発表会)
  • 発表場所: ポートメッセなごや, 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2014-10-31
• [学会発表] Development of novel high-basicity polyaluminum chloride for effective virus removal (2014)
  • 著者名/発表者名: Marubayashi, T., Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y. and Oshiba, A.
  • 学会等名: IWA World Water Congress and Exhibition
  • 発表場所: Lisbon Congress Centre, Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2014-09-23
• [学会発表] Estimating norovirus removal performance in an in-line coagulation-ceramic microfiltration process by using recombinant norovirus VLPs and immuno-PCR method
  • 著者名/発表者名: Shirasaki, N., Matsushita, T., Tatsuki, Y. and Matsui, Y.
  • 学会等名: 7th IWA Specialised Membrane Technology Conference and Exhibition for Water and Wastewater Treatment and Reuse
  • 発表場所: Westin Harbour Castle, Toronto, Canada
• [学会発表] 全国の水道原水を用いた水系感染症ウイルスの凝集処理性評価及びウイルス処理性指標の模索
  • 著者名/発表者名: 丸林拓也, 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東北大学, 宮城県仙台市
• [学会発表] ウイルス様粒子とImmuno-PCR法を併用したノロウイルスの膜ろ過処理性評価及び処理メカニズムの解明
  • 著者名/発表者名: 白崎伸隆, 田附雄一, 松下拓, 松井佳彦
  • 学会等名: 第50回環境工学研究フォーラム
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道札幌市
• [学会発表] インライン凝集-セラミック膜ろ過処理によるノロウイルス粒子の効果的除去
  • 著者名/発表者名: 白崎伸隆, 田附雄一, 松下拓, 松井佳彦
  • 学会等名: 土木学会平成25年度全国大会, 第68回年次学術講演会
  • 発表場所: 日本大学, 千葉県習志野市