金属水酸化物へのDOM吸着特性に基づいた最適凝集条件の検討（平成 18年度）
Optimization of DOM coagulation based on the adsorption ability to metal oxides

研究概要

水道水源中の溶存態有機物(DOM: Dissolved organic matter)はトリハロメタン問題など、諸問題の原因となっており除去が求められているが、我が国の浄水場で採用されている急速ろ過法では十分に除去されず大半が残存する。本研究では、DOMに対して働く凝集メカニズムとして重要な金属水酸化物への吸着作用に着目した。DOMの特性と吸着性能の相違、またそこに働く作用について探る事で、DOMの持つ特性に対応した適切な凝集操作方法について提案を行う。

研究の性格

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：応用科学研究

全体計画

2005年度：「実湖沼水、河川水中に含まれるDOMの金属水酸化物への吸着特性」
様々なpH、イオン強度条件下において、金属水酸化物をDOM試料水に添加し、それらに対するDOM吸着性能の違いを評価する。pH条件は塩酸、水酸化ナトリウムによってpH=3〜11の範囲内で段階的に変化させる。またイオン強度条件は塩化ナトリウムによって0〜0.5Mの範囲内で段階的に変化させる。それぞれの実験条件下において、吸着実験を行う。

2006年度：「DOMに働く吸着作用の評価による凝集処理性能の最適化」
DOMの吸着前後における荷電状態や官能基組成の変化を測定する。1.における吸着実験の結果の中で特徴的な結果が見られた実験条件下において、吸着実験前後のDOM試料水を取り出し測定を行う。

今年度の研究概要

?[夏季における霞ヶ浦湖水及び流入河川水を対象とした吸着実験]
昨年度は冬季における、霞ヶ浦の3地点、及び流入河川水1地点の試料を対象に吸着実験を行い、湖内では吸着特性に差異がないこと、湖水と流入河川水では吸着特性が異なること、荷電中和作用の影響が卓越していることが分かった。本年度は栄養状態が異なる夏季において同様の吸着実験を行い、冬季との差異について議論する。
?[起源の異なるDOMにおける吸着特性の評価]
霞ヶ浦湖水の起源として主要な影響を与えていると考えられる藻類由来DOM、及び下水処理水中DOMを対象として吸着実験を行い、湖水における吸着特性との差異を議論する。また、吸着前後における3次元励起蛍光スペクトル、分子量分布の変化について調べる。これにより、各吸着作用により除去されやすいDOMの特性が理解できると考えられる。
?[XAD樹脂による分画後のDOMを対象とした吸着実験]
昨年度は、吸着実験後にXAD樹脂を用いた分画を施し、疎水性DOMの選択的吸着が示唆された。本年度は、分画後の各画分試料を対象として吸着実験を行う。これにより、湖水中のDOMがいかなる形態で存在しているのかを確かめることができると考えられる。また、疎水性DOMが選択的に除去された原因を探ることができる。