病原微生物感染リスクと渇水リスクとのトレードオフによる下水処理水再利用の最適化

通过病原微生物感染风险和干旱风险之间的权衡优化处理后污水的回用

基本信息

批准号：
14750455
负责人：
渡部徹
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,下水処理水再利用による渇水リスクの低減と感染リスクの増大というリスク・トレードオフにより,下水処理水再利用システムの最適化手法を構築することにある。昨年度は,阿武隈川を水道水源とする福島市を対象とし,確率マトリクスを用いて取水点付近の河川流量を予測する手法を開発した。これを利用して,流量が少ない渇水時には河川からの取水を制限し,不足分を下水処理水により補填するというシナリオのもとで,水道水を介した感染リスクを評価した。その結果,塩素消毒を施した処理水を再利用する場合には,感染リスクを上昇させることなく,渇水被害を低減することが可能であった。しかし,下水処理水中には発ガン性の塩素消毒副生成物が存在するため,その再利用による発ガンリスク増大が懸念された。この成果をふまえて,本年度は,以下の項目について研究を行った。1.発ガンリスク評価:下水処理水中の消毒副生成物として,トリハロメタン(THM)4物質を採用した。下水処理水由来のTHM濃度は,仙台市下水処理場の二次処理水に対するTHM生成能実験と揮発率測定実験から決定した(THM生成能347.2μg/L,揮発率65.9%)。河川水由来のTHM濃度は,阿武隈川のTHM生成能データ(n=12,平均107μg/L)から,濃度分布が対数正規分布に従うと仮定した。発ガンリスク評価の結果,下水処理水再利用にともなう発ガンリスクの上昇はほとんど見られなかった。2.健康リスク評価:下水処理水再利用による感染と発ガンのリスクを総合化するために,DALY(障害調整生存年)という健康指標を採用した。再利用によって引き起こされるDALYは9〜13年であった。そのうち,感染によるDALYは2年程度であるのに対して,発ガンによるDALYは7〜11年と高く,発ガンによる健康被害の方が社会的優先度の高い懸案事項であることが分かった。

这项研究的目的是通过降低干旱风险和通过重复使用污水处理的水来降低干旱风险和增加感染风险之间的风险权衡，以建立一种优化方法来进行污水处理水再利用系统。去年，我们开发了一种使用概率矩阵来预测进气点附近的河流的方法，该概率矩阵针对福岛市，该城市使用Abukuma河作为自来水源。这用于评估在低流动干旱时限制河流摄入河水的情况下通过自来水感染的风险，并且用污水处理的水补偿了短缺。结果，当重复使用氯供应的处理水时，可以减少干旱损害而不会增加感染风险。但是，由于污水处理水中存在致癌氯消毒副产品，因此担心由于其再利用而引起的癌症发展的风险增加了。基于这些结果，我们对今年的以下项目进行了研究。 1。致癌风险评估：在污水处理的水中用作四种三甲烷（THM）物质作为消毒剂副产品。通过在仙台市污水处理厂的二级处理水的实验THM生产能力和挥发性测量实验（THM生产能力为347.2μg/L，波动率为65.9％），从污水处理水的THM浓度确定。假定河水中THM的浓度遵循Abukuma River的THM生成能力数据的对数正态分布（n = 12，平均107μg/L）。由于癌症风险评估，与污水处理水的再利用相关的癌症风险几乎没有增加。 2。健康风险评估：总结污水处理水再利用引起的感染和癌症的风险，采用了一个称为daly的健康指标（被损害调整后的生存年）。由重复使用引起的Daly在9到13年之间。其中，由感染引起的Daly大约2年，而癌症引起的Daly在7 - 11年的时间里很高，发现由癌症造成的健康损害是一个更重要的问题。