研究内容｜環境質管理分野｜流域圏総合環境質研究センター

１．琵琶湖流域および下水処理プロセスにおける天然有機物(NOM)の挙動・役割に関する研究

琵琶湖流域や下水処理プロセスにおける天然有機物(NOM)は複雑な混合物であるためその機能や役割については多くのことが分かっていません。我々はその構成成分を科学的に再現するアプローチでこの問題に挑んでいます。さらに、組成分析、NMR等の高度機器分析による「化学構造の解明」、「特性や起源」、「膜処理への障害」、光合成阻害試験や細胞毒性試験などによる「生態影響の評価・解析」などの領域をカバーして研究を展開しています。
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２．統合的湖沼流域管理（Integrated Lake Basin Management, ILBM）

日本の多くの湖沼において富栄養化などの問題は未だ解決できていません。また途上国・新興国では洪水の発生や、浮遊物質量(SS)、栄養塩、化学汚染物質、細菌類等の様々な負荷が存在します。これらの負荷に対して湖沼と集水域を併せた汚濁負荷動態モデルを構築して、将来的な負荷量を予測し、日本や世界の持続的・効果的な水環境保全に繋がるような統合的湖沼流域管理(ILBM)の提案を目指しています。
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３．無水屎尿分離トイレの導入による被災地の衛生対策と災害に強い都市基盤の整備

設置が容易で、感染症の発生抑制が可能な、被災者の心情も考慮した快適なトイレの普及を早急に実現します。また、将来の災害に対応可能なシステムを構築するための活動も実施します。これらを実現すべく実装活動期間内に実施します。
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４．健全な水循環の実現を目指した尿の貯留・肥料化過程における微量毒性汚染物質の挙動の解明と最適条件の構築

尿の農業利用過程として、「一時貯留後に液肥として利用」と「緩効性の粉状肥料として利用」の２通りの方法を想定し、尿回収から肥料化までの各プロセスでの微量毒性汚染物質の挙動を解明し、最適なプロセスの構築を目指します。

５．新しい遺伝毒性試験法の開発

化学物質の安全性評価は環境や人間の健康を衛るうえで非常に重要です。その過程で遺伝毒性試験は特に重視されますが、既存の方法には問題点も指摘されています。我々はDNA損傷を網羅的に解析する「DNAアダクトーム法」や「次世代DNAシーケンサーを用いた新しい突然変異検出法」、バイオイメージングやプロテオーム技術を駆使した「新しい染色体異常の評価法」について研究を進め、遺伝毒性試験の新機軸を打ち立てようとしています。

６．ビッグデータ時代の環境工学研究

近年の目覚ましい分析機器とコンピューターの発達により、データ収集のコストと労力は劇的に小さくなってきました。我々は、ゲノミクス、プロテオミクス、メタボローム、バクテリア群衆解析、タイムラプス顕微鏡観察など、生物学におけるビッグデータ収集を駆使して、膨大なデータから有用な情報抽出を行い、生物処理や毒性学の様々なテーマに応用することによりビックデータ時代の環境工学研究を切り開いていきたいと考えています。

関連学会

日本水環境学会（JSWE）、国際水協会（IWA）、国際湖沼環境委員会（ILEC）、日本腐植物質学会（JHSS）、国際腐植物質学会（IHSS）、日本陸水学会（JSLIM）、日本環境化学会（JEC）、日本環境システム計測制御学会（EICA）、日本土木学会（JSCE）、日本廃棄物資源循環学会（JSMCWM）、京都大学環境衛生工学研究会（京衛研）、日本環境変異原学会（JEMS）、日本環境ホルモン学会（JSEDR）、日本毒性学会（JSOT）、日本分子生物学会（MBSJ）、日本癌学会（JCA）

プロジェクト研究

科学技術推進機構CREST戦略的創造研究推進事業
　 CORE RESEARCH FOR EVOLUTIONAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
　研究領域『持続可能な水利用を実現する革新的な技術とシステム』課題
　　21世紀型都市水循環系の構築のための水再生技術の開発と評価
京都大学工学研究科Asian Core Program
　リスク評価に基づくアジア型統合的流域管理のための研究教育拠点

共同研究機関、研究協力機関など

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター（LBERI）、琵琶湖・淀川水質保全機構（BYQ）、土木研究所（PWRI）、大学共同利用機関法人　自然科学研究機構　分子科学研究所（IMS）、国立医薬品食品衛生研究所（NIHS）、国立がん研究センター（NCC）、東レ株式会社、メタウォーター株式会社、株式会社タクマ、株式会社日水コン