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2020 年度 実績報告書

生物活性炭高度浄水処理における薬剤耐性遺伝子の伝播機構とその抑制

研究課題

研究課題/領域番号 20H00261
研究機関岐阜大学

研究代表者

李 富生  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (10332686)

研究分担者 魏 永芬  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (00467218)
石黒 泰  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助教 (10743891)
山田 俊郎  北海学園大学, 工学部, 教授 (30335103)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード浄水処理 / 水質安全 / 薬剤耐性遺伝子 / 細菌 / 活性炭処理 / 生物膜 / 細菌群集構造
研究実績の概要

薬剤感受性細菌を用いた室内実験、浄水処理場現地調査を通じて、活性炭処理における薬剤耐性遺伝子の水平伝播の機構を解明するとともに、水源水質、生物膜内の細菌群集構造、活性炭の細孔分布、オゾン酸化や塩素酸化などの前処理の影響およびその機構を明らかにする。これらを通して、薬剤耐性菌の抑制も含めた視点から原水の水質特徴に応じた生物活性炭処理プロセスの操作運転条件の最適化手法と高度浄水処理システム全般の運転管理のあり方を提案するとともに、薬剤耐性菌の付着と増殖を選択的に排除する効果を付加した機能性活性炭の開発を試みることを本研究の目的としている。
そのため、本年度は、原料や賦活方法が異なる活性炭の性状を評価し、耐性遺伝子の吸着容量と吸着速度、両者の活性炭の細孔分布との関係の解析を行った。また、耐性遺伝子をコードしたプラスミドを吸着した活性炭と薬剤感受性大腸菌の共存培養を行い、最適培養条件を検討した。さらに、微生物群集構造解析、薬剤耐性菌と薬剤感受性菌の競合性の検討を行った。また、浄水処理システムの各プロセスから採水し、一般水質項目と薬剤耐性菌に対する分析結果を解析した。

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

浄水場現場での調査について、実施時期について、コロナ感染問題の影響で遅延されたこともあったが、その後の日時再調整を通して期待の調査が概ね実施できた。

今後の研究の推進方策

室内実験と現場調査実験を計画通りに進めること

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Characterization of dissolved organic matter extracted from water treatment sludge2020

    • 著者名/発表者名
      Rosadi Maulana Yusup、Yamada Toshiro、Hudori Hudori、Tamaoki Hiroto、Li Fusheng
    • 雑誌名

      Water Supply

      巻: 20 ページ: 2194~2205

    • DOI

      10.2166/ws.2020.120

  • [雑誌論文] Characterization of dissolved organic matter at a water treatment plant with closed systems in different seasons2020

    • 著者名/発表者名
      Hudori Hudori、Yamada Toshiro、Suzuki Yukitaka、Rosadi Maulana Yusup、Tamaoki Hiroto、Li Fusheng
    • 雑誌名

      Water Supply

      巻: 20 ページ: 2013~2020

    • DOI

      10.2166/ws.2020.117

  • [雑誌論文] Effect of excess activated sludge on vermicomposting of fruit and vegetable waste by using novel vermireactor2020

    • 著者名/発表者名
      Li Wenjiao、Bhat Sartaj Ahmad、Li Jiefeng、Cui Guangyu、Wei Yongfen、Yamada Toshiro、Li Fusheng
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 302 ページ: 122816~122816

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2020.122816

  • [雑誌論文] Elimination of antibiotic resistance genes and human pathogenic bacteria by earthworms during vermicomposting of dewatered sludge by metagenomic analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Huang Kui、Xia Hui、Zhang Yingying、Li Jianhui、Cui Guangyu、Li Fusheng、Bai Wei、Jiang Yufeng、Wu Nan
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 297 ページ: 122451~122451

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2019.122451

  • [雑誌論文] Effect of heavy metals on the performance and bacterial profiles of activated sludge in a semi-continuous reactor2020

    • 著者名/発表者名
      Bhat Sartaj Ahmad、Cui Guangyu、Li Wenjiao、Wei Yongfen、Li Fusheng
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 241 ページ: 125035~125035

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.125035

  • [学会発表] Distribution of extracellular and intracellular antibiotic resistance genes in sludge fractionated in terms of settleability2020

    • 著者名/発表者名
      Wenjiao Li, Fusheng Li,
    • 学会等名
      The 4th Symposium of River Basin Studies - Towards the Interdisciplinary Study of the Sustainable Utilization and Management of River Basin Systems -
  • [学会発表] Advanced drinking water treatment by activated carbon: Evaluation based on organic matter removal and bacterial community in biofilm2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Maruyama, Fusheng Li
    • 学会等名
      The 4th Symposium of River Basin Studies - Towards the Interdisciplinary Study of the Sustainable Utilization and Management of River Basin Systems -
  • [学会発表] Elimination of antibiotic resistance genes introduced from excess activated sludge in a novel vermireactor for treatment of fruit and vegetable waste2020

    • 著者名/発表者名
      Wenjiao Li, Fusheng Li
    • 学会等名
      Proceedings of UGSAS-GU & BWEL Joint Poster Session on Agricultural and Basin Water Environmental Sciences
  • [学会発表] Occurrence and behavior of antibiotic resistance genes during drinking water treatment process2020

    • 著者名/発表者名
      Nadya Diva Sagita, Wenjiao Li, Fusheng Li
    • 学会等名
      Joint International Seminar of Xiangtan University and Gifu University on Environmental Science and Engineering

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公開日: 2022-12-28  

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