循環水の紫外線処理を考慮した微生物および化学線量計の検討

本研究は、衛生管理ニーズにより注目される紫外線処理技術において、水銀フリーの深紫外線光源による細菌の不活化機構や有機物の分解特性を明らかにし、微生物線量計および微生物線量計を代替する化学線量計に関する知見を得ることにより、水銀フリーの深紫外線光源を用いた水処理システムの基礎的な知見を構築することが目的である。令和4年度においては、微生物線量計の開発と化学線量計の開発について検討を行った。微生物線量計の開発として、【a】光回復現象の検討を行い、プラズマ方式紫外線光源（以後、プラズマUV）において低圧水銀ランプより大腸菌の光回復率が低くなることが明らかとなった。【b】不活化機構においては、プラズマUVが低圧水銀ランプと比べ効率的に大腸菌を不活化したことに加え，検討項目の【a】で光回復の抑制効果が確認されたことから，プラズマUVは核酸損傷に加えて，光回復酵素などの損傷も引き起こしていることが示唆された。化学線量計の開発として、【c】ヨウ素法の検討を行い、「ヨウ化物/ヨウ素酸法」による測定が可能であったが、光源が高出力なため、量子収率の低い「ウリジン法」でも十分な測定が可能であった。「ウリジン法」はDNAに類する吸収波長を持つため、今後の化学線量計による評価においては「ウリジン法」を用いる予定である。

本研究は、衛生管理ニーズにより注目される紫外線処理技術において、水銀フリーの深紫外線光源による細菌の不活化機構や有機物の分解特性を明らかにし、微生物線量計および微生物線量計を代替する化学線量計に関する知見を得ることにより、水銀フリーの深紫外線光源を用いた水処理システムの基礎的な知見を構築することが目的である。令和4年度においては、微生物線量計の開発と化学線量計の開発について検討を行った。微生物線量計の開発として、【a】光回復現象の検討を行い、プラズマ方式紫外線光源（以後、プラズマUV）において低圧水銀ランプより大腸菌の光回復率が低くなることが明らかとなった。【b】不活化機構においては、プラズマUVが低圧水銀ランプと比べ効率的に大腸菌を不活化したことに加え，検討項目の【a】で光回復の抑制効果が確認されたことから，プラズマUVは核酸損傷に加えて，光回復酵素などの損傷も引き起こしていることが示唆された。化学線量計の開発として、【c】ヨウ素法の検討を行い、「ヨウ化物/ヨウ素酸法」による測定が可能であったが、光源が高出力なため、量子収率の低い「ウリジン法」でも十分な測定が可能であった。「ウリジン法」はDNAに類する吸収波長を持つため、今後の化学線量計による評価においては「ウリジン法」を用いる予定である。