河川流下過程における医薬品類の減衰：実態把握とメカニズム解明

摘要

この度は平成26年度博士研究奨励賞（オルガノ賞）を授与いただき，誠にありがとうございます。発表の機会を与えてくださいましたオルガノ株式会社および学会関係者の皆様にお礼申しあげます。自然環境には，元来，微生物による生分解，太陽光による光分解，底質への収着といつた浄化機能（自然浄化機能）が備わっています。自然環境は，下水処理場等と異なり，人工的に制御されていないため，自然浄化機能も効果が不安定であることが予想されますが，自然浄化機能には余分なエネルギーを要しないという大きな利点がありますので，低コスト省エネが重要性を増している昨今においては，労力をかけてでも，その不安定さのメカニズムを解明し，モデル化して有効活用につなげる価値があると考えられます。そこで，本研究では，この自然浄化機能を下水処理水等の水質浄化に活用することを最終的な目的とし，有害化学物質として懸念されている医薬品類を対象として，河川における自然浄化機能による医薬品類の減衰について研究を行いました。研究の進め方としましては，まず，現地調査を繰り返し実施することで，河川における医薬品類の減衰の実態をとらえ，実態の時空間的分布や既往研究をたよりに減衰のメカニズムについて仮説を立て，ラボ実験によってその仮説の検証，さらには必要なパラメータの把握を行い，最終的に減衰を予測できる推定式を構築する，すなわちモデル化するというもので，環境工学としてオーソドックスなアプローチであると考えられます。その結果，河川における医薬品類の減衰には，太陽光による直接光分解と，底質•SSへの収着が主に寄与していることが明らかとなり，直接光分解については，推定手法をほぼ確立することができました。また，収着についても，河川水-底質間が平衡に到達しておらず，底質への移行が重要であることが示されましたが，こちらは推定手法確立にはまだ多くの課題が残されています。今後は，現在解明途中の収着についてメカニズム解明を行い，また，流域や対象物質を変えて同様のアプローチを行うことで，最終的には自然浄化機能の戦略的な利用に貢献したいと考えています。