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2011 年度 実績報告書

下水処理系での新興汚染物質の削減の予測と機構

研究課題

研究課題/領域番号 23360234
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 山下 尚之  京都大学, 工学研究科, 講師 (90391614)
中田 典秀  京都大学, 工学研究科, 助教 (00391615)
井原 賢  京都大学, 工学研究科, CREST研究員 (70450202)
VIMAL Kumar  京都大学, 工学研究科, GCOE研究員
キーワードナノ粒子 / フラーレン / 医薬品類 / エストロゲン / 生理活性物質 / 下水処理 / 活性汚泥 / 汚泥消化
研究概要

日常生活から排出される化学物質の中で、インフルエンザなど集団感染対策や老齢化に伴い使用量が増加している医薬品などの生理活性物質やQOLの向上や地球環境対応への必要性から使用量が急増しているナノ粒子のような新興汚染物質は、使用されたあと下水道を経て環境に排出されている。本研究の目的は、ホルモンや医薬品類、ナノ粒子を含む新興汚染物質に焦点を当て、活性汚泥法による阻止・除去機構を把握するための現地調査、室内や屋外実験の実施を行う。今後開発され、使用される新興汚染物質による環境汚染の未然防止に資するため、新興汚染物質の下水処理過程での動態予測モデルを作成し、環境影響評価と対策を検討する。
本研究での目的と範囲は以下のとおりである。
1)ナノ粒子のうち、フラーレンについての分析手法を確立する。この方法によって、現場使用レベルで下水に含まれるナノ粒子がどのように下水中に存在するのか、活性汚泥法でどの程度除去されるのか、また除去されたナノ粒子は活性汚泥表面に存在するのみか内部にまで侵入しているのか?もし、活性汚泥処理後に残存ずるとすると、どのような方法で除去すればいいのか?
2)水生生態系に影響を与える恐れが高いと判断されているエストロゲンや医薬品類が、活性汚泥での下水処理で、どのように制御すれば除去性能が上げられるのか?その除去機構はどのようなものか?今後新たに開発されていく生理活性物質は、活性汚泥法でどのように除去されるのか、されないのか?
3)下水処理で除去され、汚泥に移行しているエストロゲンや医薬品類は、今後下水汚泥のバイオマス利用が進められる場合に、消化過程などで分解されるのか、残留しているのか?
4)下水に流入する生活由来の生理活性物質は、使用実態の変化で今後どの程度増大し、その結果、季節変化も考慮した場合、下水処理水にはどの程度残存すると予想されるのか?もし環境への影響が懸念される場合、影響削減は可能か?今年度はフラーレンのナノ粒子の分析手法を確立し、純水や下水に存在する形態サイズについての把握を行った。また回分式活性汚泥で除去性などを把握した。また活性汚泥処理での医薬品類の除去特性を物質収支から把握した。また消化汚泥での除去や分配の特性を実態調査から把握した。生理活性物質の時間変動を下水処理場で把握した。

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

上記1)~4)が予定通り進行しているため。

今後の研究の推進方策

計画に従って、室内実験、実態調査、分析等を行い、適宜、査読論文、国際・国内発表を行うとともに、一般国民へも講演会などを通じて得られた成果を分かりやすく伝えていく。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] How seasonality affects the flow of estrogens and their conjugates in one of Japan's most populous catchments2011

    • 著者名/発表者名
      V.Kumar, N.Nakada, N.Yamashita, A.C.Johnson, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 159 ページ: 2906-2912

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2011.04.038

    • 査読あり
  • [学会発表] Adsorption behavior of fullerene nanoparticle in the biological wastewater treatment2012

    • 著者名/発表者名
      楊永奎, 中田典秀, 中島良司, 嶋田真次, 田中宏明
    • 学会等名
      第46回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      東洋大学白山第二キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 水環境保全に向けた微量化学物質の制御とその分析2012

    • 著者名/発表者名
      田中宏明
    • 学会等名
      第55回日本環境化学会講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-24
  • [学会発表] 微量化学物質による水環境問題とは?~内分泌かく乱物質から医薬品まで~2012

    • 著者名/発表者名
      田中宏明
    • 学会等名
      第57回日本水環境学会セミナー「微量化学物質による水環境問題の最新動向」
    • 発表場所
      自動車会館(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-26
  • [学会発表] Adsorption of Nano fullerene on activated sludge2011

    • 著者名/発表者名
      楊永奎, 中田典秀, 田中宏明
    • 学会等名
      GCOE Seminar on Occurrence and Management on Emerging Contaminants in Japan and UK
    • 発表場所
      流域圏総合環境質研究センター(大津市)
    • 年月日
      2011-12-03
  • [学会発表] 水循環系における都市排水由来の新規汚染物質問題2011

    • 著者名/発表者名
      田中宏明
    • 学会等名
      平成23年度水処理生物学会、シンポジウム『水の利用可能性と環境微生物』
    • 発表場所
      立命館大学(草津市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-16
  • [学会発表] Concentration Prediction of Estrogens in Yodo River Basin and Their Associated Risk to the Aquatic Life2011

    • 著者名/発表者名
      V.Kumar, N.Nakada, N.Yamashita, H.Tanaka
    • 学会等名
      IWA-ASPIRE
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)
    • 年月日
      2011-10-05
  • [学会発表] The fate and distribution of pharmaceuticals and personal care products in sewage treatment plants2011

    • 著者名/発表者名
      Masanori Narumiya, Norihide Nakada, Naoyuki Yamashita, Hiroaki Tanaka
    • 学会等名
      The 4th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)
    • 年月日
      2011-10-04
  • [学会発表] 国内外における下水汚泥からの医薬品類の検出状況2011

    • 著者名/発表者名
      成宮正倫, 中田典秀, 山下尚之, 田中宏明
    • 学会等名
      第14回日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      東北工業大学(仙台市)
    • 年月日
      2011-09-10
  • [学会発表] Emerging pollution derived from daily life activities in the water environment2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tanaka, Takashi Azuma, Ghosh Gopal Chandra, Norihide Nakada, Naoyuki Yamashita
    • 学会等名
      Seoul International Symposium on Waterworks 2011
    • 発表場所
      大韓商工会議所(韓国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-01
  • [学会発表] 下水処理場における汚泥処理を含めた医薬品類の存在実態2011

    • 著者名/発表者名
      成宮正倫, 中田典秀, 山下尚之, 田中宏明
    • 学会等名
      第48回下水道研究発表会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都)
    • 年月日
      2011-07-28
  • [学会発表] 多種環境試料中の医薬品類分析における代替サロゲート法の適用2011

    • 著者名/発表者名
      成宮正倫, 中田典秀, 小西千絵, 宝輪勲, 田中宏明
    • 学会等名
      第20回環境化学討論会
    • 発表場所
      熊本県立大学(熊本市)
    • 年月日
      2011-07-16
  • [学会発表] Investigations on the fate of pharmaceuticals and personal care products during activated sludge treatment2011

    • 著者名/発表者名
      M.Narumiya, K.Sato, T.Okuda, N.Nakada, N.Yamashita, M.Sueoka, T.Oiwa, H.Tanaka
    • 学会等名
      7th IWA specialist conference Assessment and control of micropollutants / hazardous substances in water
    • 発表場所
      ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)
    • 年月日
      2011-07-11

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公開日: 2013-06-26   更新日: 2014-06-16  

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