最先端科学の浄化技術で水環境を守る！

水環境を守る廃水処理技術

生態系や環境を健全に保つためには、水の循環とそれに伴う物質の移動が適切に行われる必要があります。例えば排せつ物に含まれる窒素やリンは、回収して畑の土に還元させれば再び野菜の栄養となって循環しますが、湖や内海に流れ込むと赤潮の原因になってしまいます。一方で、環境に害を及ぼす医薬品や洗剤などは循環から遮断しなければなりません。
廃水を処理してきれいにし、再利用できる物質は取り出して有効利用するための、安価で安心、安定した処理技術の研究開発が行われています。

基礎研究から現場の調査まで

研究では、実際の下水処理の現場や環境などの調査に加えて、実験装置を用いた微生物による生物学的な処理技術や、化学反応、紫外線照射などの物理化学的な処理技術の評価も行います。例えば水処理装置を作って、微生物の量や温度、酸素濃度などの条件と、それに対する微生物の生息時間や有機物の分解量を調べます。実際の廃水には未知なものもたくさん含まれているため、まず濃度や成分を決めて人工的に作った廃水でデータを取り、それを実廃水と比較検討します。また廃水処理の技術は、省エネや脱炭素の観点からの評価も重要です。こうして実験で得られた基本的な情報は、都市インフラである排水処理施設の建設などに応用されます。

分野を超えた最先端技術が集結

廃水処理の現場では、微生物の量と、水をきれいにするまでにかかる時間の関係などは以前から知られていましたが、そこに含まれる微生物の種類や働きは謎でした。それが近年の遺伝子解析技術の進歩によって徐々にわかりつつあり、微生物を使ったより効率のよい処理技術につながると期待されます。
遺伝子工学だけではなく、例えば廃水の観測調査にはセンシング技術、そうして収集したデータを解析して予測を立てるにはAI技術というように、水処理技術にはさまざまな分野が関係しています。各分野の最先端の技術を導入した環境浄化技術の社会実装が目標とされています。

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先生情報 / 大学情報

京都大学工学部工学研究科附属流域圏総合環境質研究センター教授西村文武先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

環境保全工学、物質循環学

先生が目指すSDGs

メッセージ

高校の3年間は短いですが、勉強でもスポーツでも何でもよいので、自分が熱中してできることに打ち込んで、それをやり切ってほしいです。もし結果的にうまくいかなかったとしても、「3年間頑張った」という経験は、自信を持ってそのあとの人生を過ごしていける礎になるでしょう。それと同時に、友だちとよい人間関係を築くのも大切だと思います。私自身、高校時代の同級生と今も交流があります。専門分野は違いますが、会って話すと新しい発想が生まれるなど、いろいろな刺激をもらっています。

先生への質問

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