人工湿地を利用した内分泌撹乱化学物質の高度処理

利用人工湿地深度治理内分泌干扰物

基本信息

批准号：
17681006
负责人：
中野和典
金额：
$ 9.65万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

人工湿地における内分泌撹乱化学物質の除去機構を明らかにするために,異なる滞水層厚の湿地条件と異なる植栽基盤深さを組み合わせ,合計6系列の人工湿地を作製した.人工湿地は砂基盤で構成される0.18m^2のベンチスケールの湿地であり,それぞれ下水二次処理水が間欠的に等量流入する仕組みを施し,2年間継続して実際の下水二次処理水を流入させている.そして,これら6系列のベンチスケールの人工湿地からの流出水中に残存するエストロゲン活性をエストロン,17-β-エストラジオール,エストリオールおよびエチニルエストラジオールの各濃度により評価した.その結果,滞水層厚に関係なく植栽基盤が浅い人工湿地でよりエストロゲン活性が低減化されることが明らかとなった.一方,植栽基盤が深い人工湿地では滞水層厚が薄い方がエストロゲン活性が低減化されることが明らかとなった.これらの結果から基盤が浅く,滞水層厚が薄い好気的な環境になり易いと考えられる湿地基盤において,エストロゲン活性の低減化がより期待できることが示された.また,エストロン,17-β-エストラジオールおよびエチニルエストラジオールの各エストロゲンの分解性には大きな差異がないことが明らかとなり,基盤が浅く滞水層厚が薄い好気的な環境になり易いと考えられる湿地基盤においては,70パーセント以上の除去率が期待できることが明らかとなった.このように人工湿地における植栽基盤条件と各種天然エストロゲンの除去性との関係を明らかにすることに成功し,ナノグラムレベルで水中に存在するエストロゲンの高度処理に適した人工湿地の設計に必要な基礎的知見を蓄積することができた.

为了明确人工湿地对内分泌干扰物的去除机制，结合不同水层厚度和不同种植基深的湿地条件，共创建了6个系列的人工湿地，均为0.18 m的台架规模湿地。 ^2由200平方米组成，每个湿地都有等量的二级污水处理水间歇流入每个湿地的机制，并且实际的二级污水处理水持续流入2年。通过雌酮、17-β-雌二醇、雌三醇和炔雌醇的浓度评估了六个系列试验规模人工湿地径流中的残留雌激素活性，很明显，浅水人工湿地中的雌激素活性更加降低。另一方面，在种植基地较深的人工湿地中，水层厚度越薄，雌激素活性降低越多。很明显，雌激素活性降低了。这些结果表明，雌激素活性降低更可能发生在底质浅且水层薄的湿地底质中，这也可能产生有氧环境。发现雌激素、雌酮、17-β-雌二醇、乙炔雌二醇各物质的降解能力无显着差异，表明基底浅且停滞。已经明确的是，在水层薄且易产生好氧环境的湿地基地中，预期去除率可达到 70% 以上。我们成功地阐明了雌激素去除能力与雌激素去除能力之间的关系。去除它，并能够积累设计适合对水中存在的纳克级雌激素进行高级处理的人工湿地所需的基础知识。