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アイテム
水道水源および水道水のクリプトスポリジウムおよびジアルジア汚染に関する水質衛生学的研究
https://az.repo.nii.ac.jp/records/3291
https://az.repo.nii.ac.jp/records/32914aa5b790-fb28-46e0-b1fe-3f8b82db9d8a
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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diss_de_kou0002 (6.4 MB)
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diss_de_kou0002_jab&rev (307.0 kB)
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diss_de_kou0002_jab.pdf (146.9 kB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||||
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| 公開日 | 2013-02-21 | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | 水道水源および水道水のクリプトスポリジウムおよびジアルジア汚染に関する水質衛生学的研究 | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | Water hygienical study on cryptosporidium and giardia contamination of raw and filtered water | |||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 言語 | ||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||
| 資源タイプ | thesis | |||||||||
| 著者 |
橋本, 温
× 橋本, 温
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| 抄録 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||
| 内容記述 | 水道を介した集団感染が報告されている病原性原虫クリプトスポリジウムおよびジアルジアによる水源および水道水の汚染の実態を把握するために、神奈川県の主要な水源の一つである相模川水系相模川、中津川および小鮎川の11地点について1997年6月～1998年6月までの13ヶ月間、クリプトスポリジウムおよびジアルジア汚染状況の調査を行った。これらの原虫の浄水処理システムによる除去性および水道水の汚染状況を把握するために、相模川を水源とする浄水場の原水および凝集沈殿-急速ろ過された浄水の原虫汚染状況を1998年7月～1999年9月まで調査した。また、膜ろ過法の原虫除去能を評価するために、膜処理実験装置を用いた添加実験で限外および精密ろ過膜によりC.parvumオーシスト除去能を評価した。 相模川水系の原虫汚染状況の調査では、11地点、全106試料のうちクリプトスポリジウムオーシストは76(72%)試料から幾何平均値24個・100l^-1、ジアルジアシストは77試料(73%)から幾何平均値13個・100l^-1で検出された。相模川水系は水道水源も含め、両原虫による常在的な汚染を受けていることが明らかになった。 採水地点の1つである清川村片原橋(小鮎川)の約50m上流に放流される養豚排水処理水からは10^3～10^4個・l^-1と高濃度に両原虫が検出された。また、養豚排水処理水およびその流入地点の下流の小鮎川厚木市元町地点ならびに水道水源である寒川町宮山地点で検出されたクリプトスポリジウムオーシストのDNAをPCR-RFLP法で解析したところ、陽性結果の得られたすべてのオーシストが人以外の動物を中心に分離されるウシタイプに分類された。これらのことから、相模川水系の原虫の汚染源として豚をはじめとする家畜の関与が強く示唆された。 原虫試験は煩雑であり、簡便に試験できる代替指標の導入が求められている。本研究では原虫汚染を代替あるいは補完する指標を検討するために相模川水系の原虫汚染調査と平行して推定ウェルシュ菌芽胞、大腸菌、大腸菌群、好気性芽胞および濁度の5つの水質指標を測定し、これらの濃度と原虫濃度との関係を単回帰および重回帰分析で評価した。回帰分析の結果、単独の指標としては推定ウェルシュ菌芽胞が最も優れた指標であり、次いで大腸菌が有効であった。複数の指標を用いる場合では推定ウェルシュ菌芽胞に加えて大腸菌、大腸菌群、好気性芽胞のいずれかの組合せが選択された。これらの指標を用いることで水系の原虫汚染の多寡をスクリーニング的に把握することが可能であり、効率よく水系の原虫汚染状況を推定することが可能であると考えられた。原虫濃度と指標濃度の関係より、寄与率の高かった推定ウェルシュ菌芽胞または大腸菌と原虫濃度の単回帰式から原虫の年間許容感染リスク10^-4に相当する原水の指標濃度を求めると、凝集沈殿砂ろ過による浄水処理(原虫除去指数3log_10)を想定すると推定ウェルシュ菌芽胞はクリプトスポリジウムで8cfu・100ml^-1、ジアルジアで3cfu・100ml^-1、同様に大腸菌ではそれぞれ50および20MPN・100ml^-1、原虫濃度としてPIオーシストおよびシストを用いた場合には原水の指標濃度はさらに小さくなり、推定ウェルシュ菌芽胞ではそれぞれ5および2cfu・100ml^-1、大腸菌では30および7MPN・100ml^-1となった。PIシスト数に対する指標濃度を基準として用いた場合、推定ウェルシュ菌芽胞で2cfu・100ml^-1、大腸菌で7MPN・100ml^-1を越えるような原水を使用した場合には原虫の年間感染リスク10^-4を越える可能性が高くなると考えられた。 浄化処理システムによる原虫の除去性に関する調査では、限外および精密ろ過膜を用いた膜処理ではどちらも7log_10以上の除去指数が得られ、高度の原虫汚染にも対応しうるシステムであると評価された。一方、相模川水系を水源とする浄水場における調査では、凝集沈殿-砂ろ過を行った浄水からも極低濃度で両原虫が検出され(クリプトスポリジウムオーシスト幾何平均値1.2個・1,000l^-1、ジアルジアシスト0.8個・1,000l^-1)、原水と浄水の原虫濃度より求めた浄水処理による両原虫の除去指数は2.5～3log_10であった。 検出された原虫のすべてに感染性があり、1日2lの水道水を飲用すると仮定し、浄水の原虫濃度の測定値および相模川の寒川町宮山付近の河川水を原水とし、凝集沈殿砂ろ過による浄水処理での除去から推定した浄水の原虫濃度から、水道水による両原虫の年間感染リスクを求めると10^-3～10^-2であった。膜処理を利用した場合を除いて現行の浄水処理システムではU.S.EPAの提唱する水道水による原虫の年間許容感染リスクである10^-4を満たすことは困難であった。 |
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| Abstract | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||
| 内容記述 | Many outbreaks of Cryptosporidiosis and Giardiasis transmitted by treated and chlorinated drinking water have been reported in some countries including Japan. In order to investigate the pollution levels of Cryptosporidium oocysts and Giardia cysts in the source and drinking waters, a filed survey was carried out. Furthermore, the removal efficiency of protozoa by conventional filtration and UF, MF filtration was estimated. The occurrence of Cryptosporidium oocysts and Giardia cysts was evaluated in 106 water samples from 11 sites of the Sagami River and its two tributaries. Cryptosporidium oocysts were detected in 72% of all samples for geometric mean concentration of 24 oocysts/100l, while Giardia cysts were found in 73% of the same samples at 13 cysts/100l. It was guessed that the treated swine wastewater was a pollution source of the protozoa, because extremely high concentrations of both protozoa were observed. Cryptosporidium oocysts that were isolated from the treated swine wastewater and source water were determined as the genotype of calves or human isolates by PCR-RFLP analysis. All PCR positive samples were determined to be the calf type. These findings indicate that livestock seemed to be strongly correlated with the protozoa pollution in the Sagami River. The introduction of surrogate indicators was useful for estimation of the pollution levels of these protozoa. The effectiveness of five water quality parameters such as Escherichia coli, coliforms, Clostridium perfringens spores, aerobic spores and turbidity were evaluated as surrogate indicator(s) for the protozoan pollution. In the single regression analysis, Cl.perfringens spores were selected as the most significant parameter for both Cryptosporidium oocyst and Giardia cyst pollution. The proportion doubly adjusted for the degrees of freedom (r^//2) for Cryptosporidium oocysts or Giardia cysts and Cl.perfringens spores were 0.433 and 0.623, respectively. In the multiple regression analysis, the selected parameters were a combination of Cl.perfringens spores, E.coli and coliforms for the Cryptosporidium oocysts and a combination of Cl.perfringens spores and E.coli for the Giardia cysts. A small increase in the r^//2 values was observed and r^//2 values of 0.493 and 0.642 were obtained, respectively. In the single and multiple regression analyses, Cl.perfringens spores as the single parameter and a combination of Cl.perfringens spores, E.coli and coliforms as the multiple parameters were effective indicator(s) of the protozoan pollution. The removal efficiency of Cryptosporidium parvum oocysts by microfiltration and ultrafiltration was estimated. A bench-scale filtration experiment was done using the MF and UF in the cross-flow mode at an oocyst level of 10^6・l^-1. Oocysts were not detected from the effluents and the removal efficiency was estimated to be over 7log_10. For the MF membrane, an additional experiment was carried out at the oocyst level of 10^8・l^-1 in both the cross-flow and dead-end modes. Although few oocysts were detected from the effluent, a high removal efficiency of 7log_10 was estimated. It was shown that both microfiltration and ultrafiltration were effective treatment for protozoa removal. In a study of a drinking water treatment plant, Cryptosporidium and Giardia were frequently detected in the source water. Geometric mean concentrations were 40 oocysts and 17 cysts・100l^-1. The treatment process of this plant included coagulation, sedimentation, rapid sand filtration and chlorination. Few oocysts and cysts were detected from 9 and 6 of 26 samples at geometric mean concentrations of 1.2 oocysts and 0.8 cysts in 1,000l of the treated drinking water. The estimated removal efficiency was only 2 to 3 log_10 for both protozoa. Assuming an acceptable annual risk for Cryptosporidium and Giardia infection of 10^-4 by drinking water, MF and UF filtration are considered to be excellent protozoa removal system for drinking water treatment. However, using only conventional filtration, it is difficult to achieve an acceptable annual infection risk of both protozoa. The protozoa pollution of source and treated drinking waters is a new problem for the water-utilization system. Not only water treatment but also comprehensive measures seem to be necessary as a solution to this problem. |
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| 学位名 | ||||||||||
| 学位名 | 博士(学術） | |||||||||
| 学位授与機関 | ||||||||||
| 学位授与機関名 | 麻布大学 | |||||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||||
| 学位授与年月日 | 2000-03-20 | |||||||||
| 学位授与番号 | ||||||||||
| 学位授与番号 | 甲第2号 | |||||||||
| 著者版フラグ | ||||||||||
| 出版タイプ | AM | |||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||||||
