水質変容性（時間的安定性）に関する情報の提示 研究概要 気候変動 多様な都市水資源の質・量の変動 利用可能性 需要/供給バランス 既存用途の代替 新規用途の創出 雨水 再生水 地下水 表流水 etc. 水質変容性（時間的安定性）に関する情報の提示 ・消費者心理→水質が変容しやすい（微生物再増殖しやすい）水は 利用したくない。 ・利用用途と求められる安定性との関係？ ・あるレベルの安定性を達成・維持するための処理、保管、輸送技術 ・消毒の方法・コストとの関連性 微生物による有機物利用 既存の有機物の変容に関連する指標の問題点 「水質変容ポテンシャル指標」の創出と適用 ★各々の都市水資源の有機物安定性 ★微生物の基質利用特性 ★有機物の生分解性 （BOD、BDOC） ★再増殖指標 （AOC、BRP、HPC） Upgrade! ・水質変容の面で重要な有機物の特定 ・安定な有機物の構造的特徴 ・すべて包括的な指標にとどまっており、低濃度域の水質変容性の詳細（有機物分解性、微生物増殖）に関する情報は欠如。 ・指標性のある（例：基質利用性が異なる） 微生物の増殖性
有機物解析 微生物解析 研究計画 雨水 再生水 地下水 表流水 Etc. 有機物解析×微生物解析→「水質変容ポテンシャル指標」の開発・適用 １）各試料の詳細な有機物分析 １）環境水～水道水～再生水中における 微生物生態と再増殖性の評価 ・生分解性試験、AOC試験 ・分子量分析、蛍光分析など ・FT-MS →H22備品購入に計上 （超高分解能質量分析計による組成解析） ・各試料における微生物多様性・生態解析 ・各試料における有機物資化微生物の特定 (RI：MAR-FISH法、安定同位体：SIP法) ２）水質変容に関する指標微生物の スクリーニング・水質変容性の評価 ２）各試料の有機物変容特性の評価 ・水循環、水利用において微生物再増殖に 寄与する易分解性成分の同定・挙動 ・各水資源の安定化経路の特徴 ・安定な有機物の最終形態は共通か →有機物の安定性を判断できるマーカー 分子の探索？ ・基質利用性の異なる微生物の選択 ・再増殖応答 or 水利用上の指標となるよう な微生物の選択 ・遺伝子マーカーに特異的なプライマー・プ ローブの設計 ・指標微生物カクテル/遺伝子解析を用いた 再増殖試験から水質変容性を考察 有機物解析×微生物解析→「水質変容ポテンシャル指標」の開発・適用
都市水利用において求められる水の安定性とは？ 研究成果のイメージ 例 再生水の生分解試験 有機物組成変化 微生物増殖 各種有機物分解の指標（特異的な増殖応答）となる微生物の同定・分離 多様性 群集構造 蛍光分析 基質利用性（SIP） 易分解性/難分解性成分 の同定と安定化の特徴 精密質量分析 （MAR-FISH） 有機物構造から評価した安定度状態 再増殖能から評価した水質変容性 活用案 都市水利用において求められる水の安定性とは？ どの水資源をどの用途に充てるか 安定化という観点からみた水処理技術の評価 水質変容成分の中身に関する負荷情報の提示 水質変容ポテンシャルの定量化
タイムスケジュール 研究展開 成果発表 H21年度 H22年度 H23年度 H24年度 H25年度 H26年度 既存のAOC指標の精査 ：ＨＰＬＣ購入 ・生物活性炭を対象としたAOC分解微生物の特定 ・同位体トレーサーを用いた微生物基質利用特性評価手法の検討 ・FT-MSの文献調査 JSWE H22年度 再生水にAOCの概念を適用、高度な有機物特性解析の検討： FT-MS購入 ・再生水に存在する微生物の多様性と基質利用特性の解析 ・生物活性炭を対象としたAOC分解微生物との比較 ・FT-MSによる有機物構造解析手法の検討 ・蛍光分析等による有機物特性分析手法の適用 IWA Water Research Conf. ＪＷＷＡ ISME13 SEAWE H23年度 水質変容ポテンシャルの試行と改良 ・水質変容に関する指標微生物、指標遺伝子マーカーの選択 ・選択した微生物、遺伝子を用いた水質変容ポテンシャル指標の試行・改良 ・様々な試料を対象としたFT-MS等による有機物の生分解過程解析 ASPIRE（東京） H24年度 水質変容ポテンシャルの確立 ・指標微生物、遺伝子マーカーの拡充と選抜 ・生分解成分、安定化構造の特徴の同定 ・水質変容ポテンシャル指標の確立と指標性の確認 未定 H25年度 水質変容ポテンシャルの適用 ・都市水資源の水質変容ポテンシャルによる評価 ・都市水利用デザインチームへのフィードバック H26年度 総括 研究の総括と全体総括との調整