Development of composite gel beads for adsorption of pollutants in rivers

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化学物質は我々に様々な恩恵を与える一方で、発がん性、免疫系の異常、内分泌系へのかく乱作用など、ヒトを含む生態系に好ましくない影響も与えていることが明らかとなっております。工場や家庭から排出された化学物質を含む水は下水処理され河川へ放流されますが、全ての化学物質が除去される訳ではないため、ヒトの健康の保護及び水生生物の保護の観点から、公共用水域に関する要監視項目が定められております。要監視項目に挙げられている化学物質を河川から除去することは重要ですが、水に溶けている化学物質を河川から取り除くのは容易ではなく、完全に除去できていないのが現状です。そのため、本研究では、河川から汚染化学物質を吸着除去することを目的に、汚染化学物質の吸着が可能な高分子複合体ゲルの開発を検討しております。本年度は、水質汚濁に係る環境基準のうち、人の健康の保護に関する環境基準項目の一つである亜硝酸態窒素の吸着除去法について検討を行いました。実用化した際の使用後の処理を考え、生分解性を有するキトサンをカチオン性高分子として選択し、有機酸と塩形成させ、その塩による亜硝酸態窒素の吸着実験を試みました。その結果、クエン酸、L-リンゴ酸、マロン酸などの有機酸とキトサンとの塩では亜硝酸態窒素の吸着と有機酸の放出が認められました。キトサン-有機酸塩の調製条件についても検討し、調製時の有機酸濃度が亜硝酸態窒素吸着能に影響を与えていることも明らかにしました。また、有機酸と塩形成していないキトサンでも亜硝酸態窒素の吸着が観察されたため、キトサン-有機酸塩による亜硝酸態窒素の吸着は有機酸とのイオン交換反応だけによるものではなく、キトサンへの物理的な吸着も関与していることが明らかとなりました。