Development of novel water treatment process based on algal bloom removal

本申請研究は，浄水処理効率の低下を引き起こすミクロキスティスを主とするアオコの新規除去手法の開発を目的とするものである。前年度に引き続き，2022年度も富栄養化した湖沼（茨城県千波湖）にて発生したアオコを採取し，群体形成を担う強結合性細胞外多糖類（tightly-bound extracellular polysaccharides; TB-EPS）を単離し，粉末試料として回収した。ミクロキスティスが有する浮揚性を高めるために，明条件および暗条件にて前培養を24 h行い，前培養後のミクロキスティスを用いて浮揚実験を行った。その結果，暗条件で前培養を行ったミクロキスティスの浮揚性は，明条件で前培養を行ったものよりも高い浮揚性を示した。ミクロキスティスの細胞内炭水化物量を測定したところ，暗条件よりも明条件で培養した方が高かったため，細胞内炭水化物量の減少が浮揚性を高めた可能性が示唆された。また，暗条件の下，前培養の時間（48 hおよび96 h）について検討したところ，ミクロキスティスの浮揚性は前培養期間を96 hにした方がより高い浮揚性を示すことが明らかとなった。さらに，培養液にTB-EPSおよびカチオン（Ca(II)およびMg(II)）を同時添加した結果，より浮揚性が向上する結果となった。浮揚実験後，ミクロキスティスの群体サイズを計測したところ，TB-EPSおよびカチオン添加系の群体サイズは無添加系（control系）よりも大きいことがわかり，ミクロキスティスの浮揚性向上に群体サイズの拡大が有用であることが見出した。以上のように，本申請研究はアオコ（ミクロキスティス）の新たな除去手法の開発を行った。今後はさらなるミクロキスティスの浮揚性の向上を目指し，TB-EPS・カチオン添加（濃度や添加比率）条件，前培養条件（光照射強度や時間）について詳細に検討していく予定である。

本申請研究は，浄水処理効率の低下を引き起こすミクロキスティスを主とするアオコの新規除去手法の開発を目的とするものである。前年度に引き続き，2022年度も富栄養化した湖沼（茨城県千波湖）にて発生したアオコを採取し，群体形成を担う強結合性細胞外多糖類（tightly-bound extracellular polysaccharides; TB-EPS）を単離し，粉末試料として回収した。ミクロキスティスが有する浮揚性を高めるために，明条件および暗条件にて前培養を24 h行い，前培養後のミクロキスティスを用いて浮揚実験を行った。その結果，暗条件で前培養を行ったミクロキスティスの浮揚性は，明条件で前培養を行ったものよりも高い浮揚性を示した。ミクロキスティスの細胞内炭水化物量を測定したところ，暗条件よりも明条件で培養した方が高かったため，細胞内炭水化物量の減少が浮揚性を高めた可能性が示唆された。また，暗条件の下，前培養の時間（48 hおよび96 h）について検討したところ，ミクロキスティスの浮揚性は前培養期間を96 hにした方がより高い浮揚性を示すことが明らかとなった。さらに，培養液にTB-EPSおよびカチオン（Ca(II)およびMg(II)）を同時添加した結果，より浮揚性が向上する結果となった。浮揚実験後，ミクロキスティスの群体サイズを計測したところ，TB-EPSおよびカチオン添加系の群体サイズは無添加系（control系）よりも大きいことがわかり，ミクロキスティスの浮揚性向上に群体サイズの拡大が有用であることが見出した。以上のように，本申請研究はアオコ（ミクロキスティス）の新たな除去手法の開発を行った。今後はさらなるミクロキスティスの浮揚性の向上を目指し，TB-EPS・カチオン添加（濃度や添加比率）条件，前培養条件（光照射強度や時間）について詳細に検討していく予定である。