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2019 年度 実施状況報告書

英国テムズ川における抗生物質の水環境中動態のモデル化

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0290
研究機関京都大学

研究代表者

田中 宏明  京都大学, 工学研究科, 教授 (70344017)

研究分担者 花本 征也  金沢大学, 環境保全センター, 講師 (10727580)
小川 文章  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 上席研究員 (60589133) [辞退]
山下 洋正  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 上席研究員 (80355940)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2021-03-31
キーワード抗生物質 / 河川水 / 底質 / 下水処理水 / 分配 / 吸着 / 分解 / 予測モデル
研究実績の概要

抗生物質による水環境汚染は、世界的に解決すべき喫緊の課題となっている。申請者らは抗生物質の自然減衰に対して先駆的に研究を行い、英国テムズ川では、国内河川よりも抗生物質の減衰が大幅に速いこと、金属錯体形成反応や河床間隙水塊との水交換といった日本では観測されない反応や現象が生じていることを見出した。しかし、これらの反応・現象に対する知見はまだほとんどない。そこで本研究では、英国テムズ川を対象とし、現地調査、室内実験、数理モデルを駆使して、ⅰ)金属錯体形成反応を考慮した抗生物質の底質への収着のモデル化、ⅱ)河床間隙水塊を考慮した河川水-底質間の抗生物質の移動現象のモデル化、ⅲ)抗生物質の水環境中濃度予測モデルの構築を実施する。本研究は、新たな反応・現象のモデル化により、化学物質、特に現在、世界的課題となっている抗生物質管理に資する普遍的な環境濃度の予測システムを構築するものである。
今年度は、以下を実施した。1)英国側共同研究者が拠点としている英国テムズ川流域中流部、Wallingfordにある水文生態研究所に共同研究者と研究協力者3名を派遣し、テムズ川の水質、底質試料の試料採水とそこに放流する下水処理場での水質試料を採取し、現地にて実験、前処理を行い、日本に資料を持ち帰った。
2)持ち帰った試料を使った試料を使った室内実験を行い、一部を機器分析行った。
3)英国側共同研究者らと、日本側共同研究者3名を含めて、京都大学流域圏総合環境質研究センターに隣接する大津プリンスホテルにて、共同研究打ち合わせを行った。また英国DEFRAおよび日本環境省が主催する第21回日英内分泌かく乱物質共同ワークショップに参加し、共同研究内容を発表し、議論した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

分析に使用する質量分析計が故障し、分析ができない期間が生じた。新型コロナウイルスの蔓延により、日本から英国への渡航が自粛せざるを得ない状況が続いている。同時に日本国内での蔓延により、共同研究者間での物理的な交流ができない。また共同研究機関での立ち入りが制限されている期間がある。

今後の研究の推進方策

新型コロナウイルスの終息次第であるが、日英間の交流が再開できたあと、英国への現地調査を予定している。また日英政府間の第22回内分泌化学物質共同研究ワークショップが英国、Wallingfordで10月26日―27日に開催予定であり、これに合わせて共同研究の内容を報告する予定である。

次年度使用額が生じた理由

分析装置の故障による実験時期の遅れ
新型コロナウイルスによる国内外の学術交流の延期

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Center for Ecology and Hyrology(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Center for Ecology and Hyrology
  • [雑誌論文] Biological Activity-Based Prioritization of Pharmaceuticals in Wastewater for Environmental Monitoring: G Protein-Coupled Receptor Inhibitors2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Han、Ihara Mariko O.、Nakada Norihide、Tanaka Hiroaki、Ihara Masaru
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 ページ: 1720~1729

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b05768

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wastewater‐derived antagonistic activities of G protein‐coupled receptor‐acting pharmaceuticals in river water2020

    • 著者名/発表者名
      Ihara Masaru、Hanamoto Seiya、Ihara Mariko O.、Zhang Han、Tanaka Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 2020 ページ: 32077112

    • DOI

      10.1002/jat.3952

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting the sorption of azithromycin and levofloxacin to sediments from mineral and organic components2019

    • 著者名/発表者名
      Hanamoto Seiya、Ogawa Fumiaki
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 255 ページ: 113180~113180

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2019.113180

    • 査読あり
  • [学会発表] Prediction and management of emerging chemicals in the water environment2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki TANAKA, Masaru IHARA, Norihide NAKADA, Han ZHANG,Hiromasa YAMASHITA, Seiya HANAMOTO
    • 学会等名
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals, Otsu, Japan, 12th, November, 2019.
    • 国際学会
  • [学会発表] Modelling the Sorption of Quinolone Antibiotic Levofloxacin on Sediments2019

    • 著者名/発表者名
      Hanamoto Seiya, Ogawa Fumiaki
    • 学会等名
      Water and Environmental Technology Conference 2019, Osaka, Japan, 2019 年7 月13 日
    • 国際学会
  • [学会発表] Modelling the sorption of macrolide antibiotic azithromycin on sediments2019

    • 著者名/発表者名
      Hanamoto Seiya, Ogawa Fumiaki.
    • 学会等名
      11th Micropol & Ecohazard Conference 2019, Seoul, Korea, 2019 年10 月21 日
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of biological 20 activity of antidepressants in wastewater treatment plant effluents in Japan and UK using in vitro assay2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kato, Mariko Ihara, Han Zhang, Hiroaki Tanaka, Masaru Ihara
    • 学会等名
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals, Otsu, Japan, 12th, November, 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro アッセイによる日本およびイギ リスの下水放流水中の抗うつ薬様活性の検出2019

    • 著者名/発表者名
      加藤大典、Zhang Han、井原満理子、田中宏明、井原賢
    • 学会等名
      第22 回環境ホルモン学会研究発表会、 2019 年12 月12 日、要旨集p55.
  • [学会発表] Biological-activity-based prioritization of pharmaceuticals in wastewater in Japan and England2019

    • 著者名/発表者名
      Han Zhang, Masaru Ihara, Hiroaki Tanaka
    • 学会等名
      第22 回環境ホルモン学会研究発表 会、2019 年12 月12 日、要旨集p64.

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公開日: 2021-01-27  

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