Development of novel water treatment process based on algal bloom removal

基于藻华去除的新型水处理工艺的开发

基本信息

批准号：
21K04311
负责人：
天野佳正
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請研究は，浄水処理効率の低下を引き起こすミクロキスティスを主とするアオコの新規除去手法の開発を目的とするものである。前年度に引き続き，2022年度も富栄養化した湖沼（茨城県千波湖）にて発生したアオコを採取し，群体形成を担う強結合性細胞外多糖類（tightly-bound extracellular polysaccharides; TB-EPS）を単離し，粉末試料として回収した。ミクロキスティスが有する浮揚性を高めるために，明条件および暗条件にて前培養を24 h行い，前培養後のミクロキスティスを用いて浮揚実験を行った。その結果，暗条件で前培養を行ったミクロキスティスの浮揚性は，明条件で前培養を行ったものよりも高い浮揚性を示した。ミクロキスティスの細胞内炭水化物量を測定したところ，暗条件よりも明条件で培養した方が高かったため，細胞内炭水化物量の減少が浮揚性を高めた可能性が示唆された。また，暗条件の下，前培養の時間（48 hおよび96 h）について検討したところ，ミクロキスティスの浮揚性は前培養期間を96 hにした方がより高い浮揚性を示すことが明らかとなった。さらに，培養液にTB-EPSおよびカチオン（Ca(II)およびMg(II)）を同時添加した結果，より浮揚性が向上する結果となった。浮揚実験後，ミクロキスティスの群体サイズを計測したところ，TB-EPSおよびカチオン添加系の群体サイズは無添加系（control系）よりも大きいことがわかり，ミクロキスティスの浮揚性向上に群体サイズの拡大が有用であることが見出した。以上のように，本申請研究はアオコ（ミクロキスティス）の新たな除去手法の開発を行った。今後はさらなるミクロキスティスの浮揚性の向上を目指し，TB-EPS・カチオン添加（濃度や添加比率）条件，前培養条件（光照射強度や時間）について詳細に検討していく予定である。

这项申请研究旨在开发一种新的方法，用于去除蓝色的紫红色，主要是小动物，这会导致水纯化治疗效率的降低。在上一年之后，在2022年收集了在湖泊中富营养的蓝色ROE（森巴拉基湖，伊巴拉基县），并将造成该组形成的细胞外多糖（TB-EPS）紧密结合，被隔离为粉末样品。为了增强微动物的浮力特性，在光和黑暗条件下进行24小时的培养，然后在培养后使用Microkistis进行浮力实验。结果，在黑暗条件下，在黑暗条件下预先培养的微小植物的浮力比在光条件下的预培养能力更高。当测量微小木的细胞内碳水化合物含量时，建议细胞内碳水化合物含量的降低可能会增加浮力，因为在光条件下培养时它比黑暗条件更高。此外，当在黑暗条件下检查前培养时间（48 h和96 h）时，发现当preculture时期为96 h时，微木的浮力较高。此外，同时将TB-EPS和阳离子（CA（II）和Mg（II））同时添加到培养基中，从而提高了浮力性。悬浮实验后，测量了微动物的组大小，发现TB-EPS和阳离子添加的系统的组大小大于无添加剂（控制系统）的组大小，并且扩大组大小可用于改善微基斯蒂斯的悬浮。如上所述，该应用研究开发了一种新方法去除蓝鱼（Microkistis）。将来，我们计划进一步改善微chestis的浮力，并将详细检查TB-EPS和阳离子添加（浓度和加法比例）和培养前条件（光照射强度和时间）的条件。