研究テーマ

1.水環境における病原性微生物のフィールド調査とラボ研究【環境化学・環境衛生工学分野】

 名水の大腸菌汚染、温泉のレジオネラ菌汚染、大淀川のコイヘルペス、カキによるウイルス性下痢などにも見られるように、一見、清浄・健全と判断されがちな水環境においても、衛生学的には高いリスクに遭遇している可能性を否定できない。そこで、真に安心して生活できる地域都市の構築をめざし、水環境フィールドにおける水質や細菌などの調査による正確なデータ・情報の収集と解析、ならびに調査結果に基づく保全・改善対策の研究を進めている。

《挑戦・解決したいこと》
○質的に安全・安心な水環境を創りたい・守りたい!
 ★水質に関する正確なテータを継続的にモニタリングして安全チェック!
 ★得られたテータ・情報・知見はいち早く公表して市民を安心させる!
○透明な水でも危険がいっぱい?
 ★病原性細菌はどこから来て,どこへ行くのか?
 ★見えないウイルスを見つけ出せ!
 ★みやざきの河川・湖沼・海岸は衛生的に大丈夫か?
○薬で死なない細菌(薬剤耐性菌)が身の回りに?
 ★菌は河川や沿岸にはいないのか?
 ★なぜ,薬剤耐性菌は水系によって伝搬していくのか?

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2.森林〜河川〜海に至る流域の水質保全・修復技術(森〜川〜海のつながり)
  【環境保全工学・環境生態工学分野】

 森林〜河川〜海に至る流域において、水質工学や環境化学に関する調査分析をベースとして、それらの情報、知見をもとに流域全体の水質保全・修復技術を開発する。現在の課題は、ダム堆砂の原因土砂生産場の追跡、ダム貯水池の物質循環に及ぼす影響、海藻を利用した簡便な生物応答試験法の開発などである。

《挑戦・解決したいこと》
○“鉱物のDNA解析”によって,流域・海岸の土砂動態の実態を解明する!
 ★森林〜河川を経由した土砂はどの海岸の砂浜を形成しているのか?
 ★日向灘の砂浜の鉱物的分布マップを作成したい!
○河川流域におけるダム貯水池が河川流域に及ぼす影響は何?
 ★ダム上・下流とダム貯水池の水質から評価する!
 ★ダムの個々の個性(質的な機能・役割)を理解したい!
○海藻を利用して,海域の生態系に影響を及ぼす排水をチェックする!
 ★いつでもどこでも排水を検査できる海藻バイオアッセイを開発する!
 ★海藻バイオアッセイのキット化もできないか?




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3.気泡を利用した汚染・汚濁物質の新規除去法の開発【水処理工学・水質工学分野】

 タンパク質を利用した泡沫分離法による懸濁物除去に関する研究に着手し、凝集と泡沫分離のプロセスを組み合わせることによって、汚濁排水の高効率かつ高速度の処理技術を開発した。タンパク質を水処理の薬剤に利用する試みは、国内外において他に例を見ない研究である。本法の適用が確認された汚濁排水は下水、油濁排水、微細粘土懸濁水である。本法は、淡水や海水を問わず、短時間に極めて効率的に懸濁物・微細粒子を分離・除去できることから、従来、処理困難とされる汚濁廃水の処理技術や回収困難な超微細物質の濃縮分離技術を飛躍的に向上させる可能性を秘めている。 また、自然界でよく観察される泡沫に関する科学的解明も、泡マニアとして進めていきたい。

《挑戦・解決したいこと》
○宮大オリジナルの泡沫分離法を世界中に知らしめたい!
 ★泡で取り除ける物質ってなんだ?
 ★自然界で発生している泡の発生メカニズムとその機能を知りたい!
○泡で汚濁物質・細菌・ウイルス・原虫を濃縮分離する!
 ★簡易・高速・高感度の病原性微生物検出法を開発したい!
 ★見えないウイルスを泡で取り除け!泡の中から見つけ出せ!
 ★最強の病原性原虫クリプトスポリジウムも泡で取り除け!泡の中から見つけ出せ!見つけ出せ!
泡沫分離法の除去機構図
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4.水に着目して河川の生態系を科学する【水文生態学、応用生態工学分野】

 河川はダム、護岸、排水など非常に多くの人の手が入っている。このため、この「人為的な改変」が河川の生き物にどのような影響を与えているかを、現代に生きる我々適切に把握しなければならない。そこで、本研究室では河川の水の動きと質に着目して、生物の「住みやすさ」を評価する研究を行っている。具体的には、フィールドにおける生物調査(水生昆虫など)や、流出解析モデルを用いた水の動きと質のシミュレーションを通じたモデル開発などが挙げられる。以上の研究により「人間と自然生態系に優しい包括的な河川管理方法」の提案を目指す。

《挑戦・解決したいこと》
○水文モデルを利用して広域での水や物質の流出動態を再現する!
 ★「水の動き」は精度よく再現出来つつある => 農業・排水由来の水質の劣化や土砂の動きを再現して、河川環境をより正確に評価する!
 ★水の特性と関連付けて、河川生物の分布を精度よく予測できるようにする!
○水量、水質に関する諸々の生態学的な問題をフィールド調査で解決する!
 ★河川環境の指標生物である「水生昆虫」を中心に調査し、ダム等の人為的な影響を評価する!
 ★DNAの観点から、より高度な河川生物評価を行う!

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5.地域社会への協力・貢献研究

 地域社会において,水に関連する問題が少なくない。特に,水質に関わる問題はヒトへの健康影響のみならず,動植物に直接的に影響を及ぼす可能性が高い。地域社会では,緊急的あるいは継続的に水質をすることが困難な場合も多い。我々の研究室は小さいながらも,逆に,臨機応変に調査研究に対応でき,メンバーで協力すれば,長期的スパンでのモニタリングも可能である。

○下水消化汚泥の凝集処理における高分子凝集剤の最適添加率を支配する因子に関する研究
 消化汚泥の凝集における高分子凝集剤の最適添加率を支配する因子を明らかにし,消化汚泥の効果的な凝集プロセスの維持管理に関する基礎的な情報・知見を得る。

一ツ葉海岸

○都城盆地地下水の硝酸性窒素モニタリング
 都城盆地地域は、地下水が水道水源や産業活動に利用され、豊富で良好な水資源として地域住民と密接に関わりあっている。しかし,一部の地域で地下水の硝酸態窒素濃度が水道水質の上限値である10mg/Lを超え,当該地域の様々な生産活動に伴う水質汚染が懸念されているため,地域的に地下水の硝酸態窒素濃度分布及びその原因を検討し,関係行政と一体となった保全対策を調査・研究する。