| 研究課題/領域番号 |
15H05120
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| 研究機関 | 富山県立大学 |
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研究代表者 |
川上 智規 富山県立大学, 工学部, 教授 (10249146)
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| 研究分担者 |
平 久美子 東京女子医科大学, 医学部, その他 (10163148)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / フッ素 / 腎臓病 / スリランカ / 電解法 |
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| 研究実績の概要 |
スリランカの北部中央州では井戸水に含まれるフッ素によるフッ素症が発生している。硬度も高い。この地域では慢性腎臓病の罹患率が高く、社会問題となっている。飲料水中のフッ素や硬度との関係が疑われているが、はっきりした原因は明らかになっていない。そこで本研究では、飲料水からのフッ素と硬度との同時除去ならびに、慢性腎臓病の原因究明と対策を目的とする。現地ではフッ素対策として、アルミを電極としたアルミ電極電解法が用いられているが、処理水質が悪く半数が運転を停止している。そこでアルミ電極電解法の代替として、炭素電極を用いた新しい電解法を開発し、鶏の骨を炭化した鳥骨炭フィルターによる吸着法と組み合わせてフッ素と硬度との同時除去を目指している。また、慢性腎臓病の原因としてフッ素や硬度のみならず、ネオニコチノイド系農薬との関連性を調査している。
これまで、炭素電極を用いた新しい電解法を合成井戸水を用いて実験室レベルでの検証を行ってきた。その結果、フッ素と同時にカルシウムやマグネシウムの硬度成分が除去できることが判明したが、アルカリ度の存在がフッ素とマグネシウムの除去を妨害することもわかったため、陽極で生成する酸性溶液を用いて事前にアルカリ度を除去する方法を考案した。現在は実スケールの1/5モデルを用いて、スラッジの除去法など、実装置として現地で運転するための最終的なチェックを行っている。
鳥骨炭フィルターによるフッ素除去は、現在スリランカ中央部のWilgamuwa村において運転を継続しているが、南部のMatara地区において新たにもう一基を建設することが決まった。
ネオニコチノイド系農薬と慢性腎臓病との関連を調べるために、患者の発生している家庭から玄米のサンプル27種と、患者を含むコミュニティの住民の尿71サンプルを採取し、ネオニコチノイドとその代謝物の分析を実施中である。
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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
炭素電極電解法は実験室における検証をほぼ終え、現地の設置場所も決定した。間もなく運転を開始できる見通しである。骨炭フィルターは新たな設置場所が決定した。CKDu 原因調査・患者の分布調査に関してはネオニコチノイドに分析が順調に進行している。このように、おおむね計画通りの進捗状況である。
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| 今後の研究の推進方策 |
鳥骨炭フィルターによるフッ素除去は、現在スリランカ中央部のWilgamuwa村において運転を継続している。2015年度運転により得られたデータを基に、フルオロアパタイトの生成を考慮した新しいモデルを構築した。その結果、従来の吸着モデルより長期間の吸着が可能であるという結果が示唆されたため、骨炭の交換時期を延長してモデルの検証を行う。また、同様のコミュニティ用フィルターを南部のMatara地区において建設して運転を開始する。これは中央部とは原水の水質が異なるため、モデルの安定性を検証するためである。
炭素電極電解法は、現在、実験室での合成井戸水を用いた実験によりスラッジの効率的な除去法を検討している。また、高濃度のフッ素を含む宇奈月温泉において長期間の試験運転を実施している。今後、電解法による実装置をスリランカのアヌラダプラ地区に設置し、コミュニティに処理水を供給する予定である。また、電解法の後段に鳥骨炭フィルターを設置したハイブリッドシステムについても現地において検証する。
慢性腎臓病の原因調査に関しては、慢性腎臓病の多発地域であるアヌラダプラやWilgamuwaにおいて玄米と尿検体を採取し、ネオニコチノイドとその代謝物ならびに重金属を分析中である。今後も玄米ならびに尿検体中のネオニコチノイドとその代謝物ならびに重金属の分析を進め、慢性腎臓病の指標であるL-FABP値との比較を進める。
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