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地域の水環境保全に向けた水質改善・評価手法の開発プロジェクト(平成 31年度)
Project to Develop Water Quality Improvement and Assessment Methods for Aquatic Environment Conservation

予算区分
AA 課題解決型
研究課題コード
1620AA047
開始/終了年度
2016~2020年
キーワード(日本語)
水質保全,富栄養化,水循環 ,健全性,衛生指標,コベネフィット環境技術
キーワード(英語)
water quality conservation, eutrophication, water cycle, soundness, public health index, co-benefit environmental Technology

研究概要

アジア地域の開発途上国では、社会経済的な制約等から水環境保全技術(排水処理技術)の導入が遅れており、水質汚濁(富栄養化)や感染症などのリスクが増大している。また国内においても、水域における底質の悪化をはじめとする環境問題が顕著化している。また、排水処理に伴う多大な電力消費・余剰汚泥等の発生や不適切処理・放流の結果生じる水域からの温室効果ガスの発生など解決すべき問題は多い。一方、水環境管理の観点から、排水処理技術の導入等による有機物や栄養塩の濃度に基づく量的な規制が行われてきたが、必ずしも放流先の水域での分解特性、水利用特性等を管理に反映できていなかった。社会経済的な制限下で、実効的な水質改善・管理を行うためには、適地型技術の開発と、処理水及び水域の複合的評価手法の開発・適用による保全・管理技術の評価と最適化を総合的に推し進めていく必要がある。本研究プロジェクトでは、これらの技術開発、評価手法開発とそれらの統合化により、地域や水域の特性等に応じた水質改善・管理手法を提案することを目的とする。
本プロジェクトは、主として複数の水環境保全技術の開発に主眼を置いたサブテーマ1と地域や水域の特性を包含した評価手法を開発し、保全・管理技術の評価に反映するサブテーマ2から構成される。サブテーマ1の地域特性に応じた水環境保全技術の開発、サブテーマ2の水域の炭素・窒素の代謝特性の把握や微生物学的な解析などの多様な指標に基づく健全性評価、排水インベントリ等に基づく技術評価・水資源への影響評価とそれらの統合化により、地域・水域の特性や社会経済環境等に応じた水環境改善技術や水域の管理手法を提案する。

今年度の研究概要

サブテーマ1:適地型水環境保全技術の開発
適地型水環境保全技術の開発については、タイ・バンコクにおいて集合住宅に設置された既存の小規模処理設備(活性汚泥)の処理水の仕上げ処理を目的として、スポンジ担体を用いる好気性ろ床の性能実証評価試験を実施し、窒素や病原性細菌の除去性能の把握を行う。また、民間企業の社宅に実規模導入された装置の窒素除去性能の評価を行う。
メタン発酵処理技術の有機化学物質含有排水処理への適用性評価を継続し、今年度は特に排水に含まれる硫酸塩が、イソプロピルアルコールやモノエタノールアミンのメタン発酵処理特性に及ぼす評価を行う。
微生物電気化学的な手法の適用による底質の原位置改善技術の開発については、パイロットスケール実験を行い、底泥間隙水の栄養塩濃度と栄養塩溶出フラックスとの関係性を明らかにするとともに、栄養塩の溶出フラックスの低減効果を評価する。また、様々な環境から採取した底泥を用いて、本技術の適用性に関する基礎検討を行う。

サブテーマ2:多様な指標に基づく水環境及びその保全技術の評価手法の開発
実装に適した水環境保全技術(排水処理技術)を評価・選定する手法の開発に関して、昨年度の知見を基に、これまでに開発を進めた排水インベントリーの算定手法を用いて、バンコク都を対象に、生活排水に伴う窒素の排出インベントリーの作成を進める。
生活排水(下水)による水質汚染の微生物学的な側面からの評価については、Arcobacter spp.の病原遺伝子ciaBの定量PCRによる定量法を確立すると共に、大腸菌由来のDNAに基づく定量系確立のために、大腸菌の機能遺伝子の定量法の開発を行う。
水域の多様な指標に基づく水質評価については、国内の下水処理場の各処理プロセス、及び処理水放流後における河川水での水質特性(有機物、安定同位体比)の季節変化を継続的に把握する。得られた水質データについて解析を進め、有機物の分子サイズ分布や蛍光特性の変化、汚泥や窒素成分の炭素・窒素安定同位体比の変化等、処理方式と処理特性の関連について明らかにすると共に、し尿処理場等でも採水と測定・データ解析を行い、これまで得られた知見の検証を行う。下水処理水の放流影響評価に関して、人工的な水温躍層の形成や生産特性の変化、放流水域の水質特性に下水処理水が与える影響を明らかにすると共に、処理水と湖水の混合水域における二次汚濁の現象解明と汚濁状況に影響する出水や風といった気象因子との関係解明を目指す。

外部との連携

タイ カセサート大学、コンケン大学、バンコク首都圏庁、マレーシア マラヤ大、岐阜高専、群馬大学、金沢大学、新潟薬科大学 その他 民間企業

課題代表者

珠坪 一晃

  • 地域環境研究センター
  • 副センター長
  • 博士(工学) エネルギー・環境工学
  • 工学,土木工学,生物学
portrait

担当者