岡山大学・水質衛生学研究室

日本水環境学会から「技術賞」をいただきました。 本賞は，水環境に関する調査研究または水環境技術に関して顕著な功績をなした個人または団体に授与されるものです。 今回は「陸域―湖内流動―湖内生態系を結合した湖沼流域水物質循環モデルの構築と政策活用」に対し，滋賀県琵琶湖環境科学研究センター，パシフィックコンサルタンツ(株)，(株)環境創生科学研究所の方々と共同で授与いただきました。 20年前から始まったこのプロジェクトでは，「琵琶湖流域水物質循環モデル」を構築し，滋賀県等が行う政策や気候変動が琵琶湖の水質に及ぼす影響等を予測・解析してきました。  私は滋賀県の出身で，子供の頃に琵琶湖の水質に興味を持ったことが今のキャリアの原点になっていますので， 今回の受賞はとても感慨深いものがあります。 日本水環境学会（→） 琵琶湖流域水物質循環モデルの概要（→）   

今週木曜日が卒論提出，来週月曜日が修論提出，そして来週火曜日から金曜日が公聴会です。 いよいよ今年度の卒修論もクライマックスを迎えました。 大学構内でも梅が咲き始めています。  

現在，琵琶湖の中の水の動きを計算するプログラムを実行中。 今年から新しいコンピューター（M1 Mac mini）を導入したところ，計算がとても速くなってびっくり！ プログラムはMATLABで作成したものです。 M1 MacだとMATLABの動作が不安定になる問題がありましたが，Terminal上でGUIなしでMATLABを動かしたところ，安定して動作しました。    たくさん計算しなければいけないので，Microsoft Azureを使ってクラウドでの計算にもトライ。 こちら（→） に従いセットアップ，先ほどようやく動き始めました。 でも，デフォルトの構成だと，M1 Macの2倍位の時間がかかるみたい.. 

投稿していた論文が掲載されました。 Hideaki Nagare, Youhei Nomura, Kenta Nakanishi, Satoshi Akao, Taku Fujiwara, "Characterization of Effluent Water Quality from Hydroponic Cultivation System",  Journal of Water and Environment Technology, 2021, Volume 19, Issue 2, Pages 64-73 論文は こちら（→） 。   高知大学，同志社大学との共同研究として，養液栽培施設の排水水質を調査した結果をまとめたものです。基礎的な調査なので，あまり難しい内容を含んでいるわけではありませんが，意外なほど世界的に養液栽培廃水の水質情報がありませんでしたので，論文として残すことにしました。 養液栽培とは，土を使わない作物栽培の方法です。今後，ますます施設数が増加していくはずで，そこからの排水が水環境に及ぼす影響について考えておく必要があります。

 JST/OPERA機能性バイオ共創コンソーシアム主催の第10回「機能性バイオ」ミニシンポ「何時かは地球を救う7つのクリスマス講演のプレゼント」で，講演をさせていただくことになりました。 タイトルは「廃水と食料生産をつなぐ処理技術 〜微細藻類による付加価値創出〜」です。 日時：2020年12月23日（木）13：00～ 17：40 場所：オンライン 参加費：無料 主催：JST/OPERA機能性バイオ共創コンソーシアム 協力：東京大学　大学院新領域創成科学研究科 　 詳細は こちら（→）

新型コロナウイルス（COVID-19）が日本で拡がっています，心配です。 感染者数変化に関する簡単なシミュレーションを行ってみました。 　 なお，筆者は医者ではありませんし，感染症を専門に研究しているわけでもありません。 過去に水を伝って広がる感染症（水系感染症）に関する研究を一時期やったことがあるので，その知識を応用してみました。 一部的外れな議論があるかもしれません。 （計算条件） まだこのウイルスに関する詳細な情報がないので，パラメータは適当に設定。 感染確率（※）を3つに変化させて計算。 　※既に感染している人から，他の人に感染する確率。 人口 100万人の都市を想定。  感染から回復したあとしばらくの期間は免疫を獲得し再び感染することはないが，その後再び感染する可能性のある状態に戻る。 図中，S（青），I（赤），R（マゼンタ）は，それぞれ健康な人（感染の可能性のある人），感染者（症状のない人も含），回復した人の数を表しています。 感染確率が小さい場合は，感染者数が最大になるまでの日数が長くなり，感染者数の最大値も小さくなります。逆に，確率が大きいと日数が短くなり，感染者数の最大値は大きくなります。 　 中国では既に患者数増加の程度が小さくなってきているので，感染者が出始めておよそ2〜3ヶ月で感染者数は最大になるようです。 このことを考えると，今回計算した3つのケースの中では，ケース3（感染確率が最も大きい場合）が時間的には近くなります。 ケース3の結果では，最初の感染者が出て約60日後に全住民の4割ほどの人が同時期に感染し，その後次第に回復しています。 この時，都市のほとんどの人が感染している（状態 I）か，あるいは回復して再び感染することはない状態（状態 R）になっていて，感染する可能性がある状態（S）の人がほとんど残っていないため新たな感染が起こりにくくなり，結果として感染者数は減少していく結果となっています。 ただ，WHOの統計によると，中国・湖北省での感染者数（累積）は，ほぼピークである現在でも人口の0.1%ほどしかありません。 と言うことは， 患者の隔離など，拡散防止策が有効に機能している　か， 感染したけど症状の出ない人が多数いる　か， 感染しやすい人と，しにくい人に分かれ...

昨日，帰国しました。 　 今回は国際会議 IWA-AGRO'2019 に参加してきました。 この会議は農産業から出る廃水・廃棄物の処理に関するもので，世界32カ国から107件の発表がありました。 日本からもたくさんの発表があり，特に "refinery" を主張するものが多かったのが特徴だったと思います。 海外はバイオガスに関するものが多かったですね。 　※プログラムはこちら（ → ）を参照ください。 今回の会場はギリシャ・ロードス島（Rhodes）。 世界遺産に登録された旧市街地は石造りの建物などが残っていて，とてもきれいでした。 博物館には昔（紀元前4世紀頃）の水道管などの展示もありました。 　※残念ながらこちらは写真撮影が禁止されていて，写真がありません。 旧市街地は丘陵地にあって，道路は小石を敷き詰めたものでした。 水を確保するのも，水を配るのも，大変だったでしょうね。 　 次回は3年後，ポーランドです。 　 夜の旧市街地（↓）

今日は国交相GAIAプロジェクトの研究打ち合わせで鳥取に来ています。 雪がありません、しかも暖かい！ それはそうと、まだ打ち合わせ資料ができてないので、早く作ってしまわないと...

これ見てください，きれいじゃないですか !?（↓） これは植物が作る色素を溶かした液で，左から アスタキサンチン β−カロテン クロロフィルA カンタキサンチン ゼアキサンチン です。 　 上の写真は試薬会社から購入したものを使っていますが，うちの研究室では，一番左のアスタキサンチンを排水から作らせようとしています。

先日のIWA世界大会＠東京でも，排水からの資源回収に関してたくさんの発表がありましたし，ワークショップも開催されていました。でも，面白い発表はありませんでした。 これまでに聞いた発表の中で最も面白かったのは，4年前にリスボンで開催されたIWA世界大会での Prof. W. Verstraete によるキーノートでした。 ここ（ → ）に動画がアップされていましたので，改めて見直してみました。 いやいや，刺激的で面白いですね！

先日，東京で開催された学会（IWA世界大会）で，ミシガン工科大の南方先生が化学反応をマルチエージェント・シミュレーション (multi agent simulation, MAS) で解析する方法を提案されていました。 　 多数の物体（例えば，水の中の汚濁物質の分子）が関与する変化（反応）において，その変化をコンピューター上でシミュレーションする場合，通常は物体の総量（あるいは濃度）の変化を計算します。一方，MASでは物体を一つ一つ独立したものとして考えて計算します。 前者は対象とする領域が均一であることを前提としているのに対し，後者は不均一さを前提としています。 この発表を見て，昔の研究を思い出しました。 そこで，私が昔やった研究をご紹介したいと思います。 ■ 植物プランクトンー動物プランクトンの動態 下のアニメーションは，二次元空間内で植物プランクトン（青い点）と動物プランクトン（赤い点）の成長と死滅とを計算したもので，一つ一つの点がプランクトンを表しています。 それぞれのプランクトンはランダムに動き回り，増殖（※）していきます。 動物プランクトンについては，移動に伴い体内に蓄えられたエネルギーの一部が消費され，エネルギーが枯渇した場合には死滅するとしています。また，移動先付近に植物プランクトンがいた場合には， 植物プランクトンを補食し，エネルギーを獲得します。エネルギーがある一定値以上蓄積されると，増殖（分裂）します。  　 　※ここでは両プランクトンとも細胞分裂で増殖するとしています。 　 時間の経過に伴って両プランクトンの個体数（点の数）や位置が変化していく様子が面白いですね。 （アニメーションが動かないときは，画像をクリックしてみて下さい。） このシミュレーションは，コンピューターの能力が高まった将来，生態系変化に関するシミュレーションはこんなものになるのではないかと予想し，そのコンセプトを提示するために作成したものです。 2003年に滋賀県で開催された世界水フォーラムにて発表しました。 　 　 ■ 越生町でのクリプトスポリジウム症の拡散 1996年に埼玉県越生町で起きたクリプトスポリジウム集団感染を例に，水系感染症（水を伝って拡がる感染症）の拡散過程を再現するシミュレーションモデルを作成し...

共同研究を実施している同志社大学・赤尾先生と学生さんが岡山へ来られましたので，昨日はうちの学生も交えて合同ゼミを実施しました。  　 他の研究室の研究を教えてもらったり，逆にこちらの研究に対してコメント・質問をもらったりするのは，いつもと違って刺激的で面白いです。 　 夜はみんなで懇親会に行きました！

International Water Association (IWA) の世界大会が東京で開催されています。 今日は、M2・岡村くんが発表しました（もちろん英語で）。 とても緊張したそうです。 それはそうですよね、私もそうでした。 こんばんは研究室の卒業生と打ち上げです。 きっと美味しいビールが飲めるでしょう！ こちら（↓）は会場（東京ビックサイト）からの夕日。

今日は、水環境学会のイベントで、木曽川に来ています。

今日は、広島大学で開催されているオゾン協会年次講演会に参加しています。 いい天気です。 広島大、めちゃくちゃ広い！ キャンパスの中に森がある！！

新学期が始まって1ヶ月，授業の合間に自分の研究をしています。 ここ1〜2週間，どんな研究をしているか紹介します。 (1) 微細藻類培養用のロガー・コントローラー作成 　 微細藻類（植物プランクトン）の培養槽（リアクター）の状態を記録し，ガス・試薬供給を制御するための装置を作っています。 下は最新型で，pH，電気伝導率（EC），溶存酸素（DO）の測定が可能なほか，機器の制御，オゾン発生まで可能です。 　※発生したオゾンガスは培養槽へ供給します。 これまで，使う前に際に細々とした設定が必要で，私自身が作業する必要がありましたが，ここ数日でプログラムを改良し，学生さんだけでも使えるようになりました。 これから研究がはかどるはず！ (2) 化学物質とオゾンとの反応過程に関する考察 イオン液体の一種である bmim+ とオゾンとの反応性を，分子構造と分子内での電子の軌道（分子軌道）から考察しています。 実験自体はもう始めてから6年にもなりますが，このような手法を使った解析は1年ほど前からとなります。 なかなか最後までたどり着きませんが，やればやるほど理解が深まり，勉強になります。 　 bmim+ の静電ポテンシャル  　 bmim+ の最高被占軌道（HOMO）

国際会議に参加するため、韓国・済州島に来ています。 昨日、午後の講義が終わってから関空からソウルに移動し、今朝の便で済州島まで来ました。 こちらは岡山よりも少し季節が進んでいるようですが、天気がよくて、とてもいい気持ちです！ 今朝の飛行機から見えた日の出（↑） 会場のconvention center（↑）

和歌山大学で開催された水環境学会シンポジウムに参加してきました。 前日には農産業に関わる水・バイオマス循環技術研究委員会主催の見学会に参加し，養殖施設，梅干し工場なども見学しました。 梅干し工場の廃水は塩分濃度が高いので処理が難しいのか，と思っていたのですが，濃度1%程度なら活性汚泥法で充分に処理できるとのことでした。 和歌山大学の会場となった建物（↑）

自作のpHコントローラー&ロガーの新しいものが出来上がりました。 今回はLCDもついて、さらにコンパクトに。 共同研究をしている鳥取大学の実験で使ってもらうため、今から据え付け・使用方法の説明に行ってきます。

昨日，今年度分の国土交通省下水道技術研究開発公募（GAIAプロジェクト）の採択通知が届きました。 研究課題名は「微細藻類を用いた下水中でのアスタキサンチン生産技術の開発」です。 がんばります！！