Study on comprehensive evaluation and control of algal-derived disinfection byproducts in water supply systems

供水系统藻源性消毒副产物综合评价与控制研究

基本信息

批准号：
21H01470
负责人：
小坂浩司
金额：
$ 11.07万
依托单位：
National Institute of Public Health
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

2022年度は、昨年度検討した国立環境研究所微生物系統施設の微生物保存株（NIES株）5種の藻類について、藻類由来有機物の抽出方法として、超音波抽出法と凍結融解法＋超音波法を比較し、塩素処理による消毒副生成物の生成ポテンシャル（トリハロメタン、ハロ酢酸、ハロアセトニトリル、ハロアルデヒド）を評価した。消毒副生成物の総濃度は、いずれも凍結融解法＋超音波法の方が高かったことから、細胞内の有機物の抽出には、凍結融解法＋超音波法が適していることが示された。細胞外有機物と細胞内有機物を比較した場合、細胞内有機物の方が消毒副生成物前駆物質として重要であることが明らかとなった。凍結融解法＋超音波法で前処理した、NIES株5分類15種（藍藻類5、緑藻類5、珪藻類2、ミドリムシ1、ラフィド藻類2）を培養し、消毒副生成物の生成ポテンシャルを比較したところ、各分類内で違いは認められたが、総濃度の平均値はラフィド藻が最も大きく、続いて、緑藻類、藍藻類、ミドリムシ、珪藻類の順であった。ラフィド藻類は、トリクロロ酢酸の生成ポテンシャルが高いことが報告されているが、今回検討した2種のラフィド藻類のいずれもトリクロロ酢酸の生成ポテンシャルは高かった。また、秋～冬季に浄水場の水源でラフィド藻類が発生し、その水を採取し消毒副生成物生成ポテンシャルを評価したところ、トリクロロ酢酸生成ポテンシャルは非常に高い値を示した。NIES株のラフィド藻類（Gonyostomum semen）が生成するトリクロロ酢酸前駆物質について、実験室実験で、凝集沈殿処理、粉末活性炭処理、オゾン処理を行った。凝集沈殿処理、オゾン処理は前駆物質の除去に有効であったが、粉末活性炭処理の場合、高分子用の粉末活性炭ではわずかに除去性が確認されたが、効果は限定的であった。

在2022财年，去年对国家环境研究微生物系统的五种藻类物种保留的微生物菌株（NIES菌株）与超声提取方法，冻结方法和超声方法作为从藻类中提取有机酸的潜在的方法进行了比较（冻结方法和超声促进方法）评估了卤乙腈，卤水）作为从藻类中提取有机物的方法。在这两种情况下，通过冻融方法和超声法的总浓度较高，表明冻干方法和超声法适合在细胞内提取有机物。当将细胞外有机物与细胞内有机物进行比较时，发现细胞内有机物作为消毒剂副产物前体更为重要。 When 15 NIES strains (5 cyanobacteria, 5 green algae, 2 green algae, 2 diatoms, 1 yambi beetle, 2 raffide algae) were cultured and the potential for disinfectant by-products were compared, and although differences were observed within each class, the average total concentration was the highest for raffide algae, followed by green algae, cyanobacteria, cyanobacteria, and硅藻。据报道，拉饼藻类对三氯乙酸的形成具有很高的潜力，但是今天研究的两种类型的拉饼藻类都具有三氯乙酸形成的潜力。此外，在秋季和冬季，在水纯化厂的水源中产生了拉扰藻，当收集水并且评估了消毒副产物产生的潜力时，三氯乙酸的产生可能很高。在实验室实验中，由NIES菌株的Raffide藻类（Gonyostomum精液）产生的三氯乙酸前体（Gonyostomum精液）进行聚集沉淀，粉末状碳处理和臭氧处理。聚集沉淀处理和臭氧处理可有效去除前体，但是在激活碳粉末治疗的情况下，确认了聚合物粉末激活的碳的去除特性，但效果受到限制。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ラフィド藻に由来するハロ酢酸前駆物質の浄水処理単位操作による処理性の評価

水净化处理装置操作对源自拉菲德藻的卤乙酸前体的可处理性评价

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
津田龍平;菅原隆樹;杉野未奈;林康裕;山田諒，須貝太郎，松尾康平，谷昌典，西山峰広;Akashi Mochida，Yota Ono，Yasuyuki Ishida，Ryutaro Ogihara;多田悠人，辻坂勇希，中西智宏，越後信哉，伊藤禎彦，浅田安廣，小坂浩司
通讯作者：
多田悠人，辻坂勇希，中西智宏，越後信哉，伊藤禎彦，浅田安廣，小坂浩司

塩素処理におけるラフィド藻Gonyostomum semenに由来するハロ酢酸前駆物質の官能基分析

氯化过程中棒状藻 Gonyostumum 精液中卤乙酸前体的官能团分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
多田悠人;堀克成;小坂浩司;越後信哉;伊藤禎彦
通讯作者：
伊藤禎彦

High formation of trichloroacetic acid from high molecular weight and ultra-hydrophilic components in freshwater raphidophytes upon chlorination

氯化后淡水针藻中的高分子量和超亲水成分大量形成三氯乙酸

DOI：
10.1016/j.scitotenv.2023.163000
发表时间：
2023
期刊：
Science of the Total Environment
影响因子：
9.8
作者：
Tada Y.;Kosaka K.;Echigo S.;Itoh S
通讯作者：
Itoh S

藻類由来有機物の消毒副生成物生成能の評価

藻类有机物产生消毒副产物能力的评价

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
菅原隆樹;津田龍平;杉野未奈;林康裕;松尾康平，山田諒，須貝太郎，西山峰広，谷昌典;小坂浩司，浅田安廣，吉田伸江，小島邦恵，東城まゆみ，多田悠人，越後信哉，増田貴則
通讯作者：
小坂浩司，浅田安廣，吉田伸江，小島邦恵，東城まゆみ，多田悠人，越後信哉，増田貴則