卒論（特別研究）課題例（2025年度）

１.水質環境基準と水道水質基準を連携させた水道水の微生物的安全確保法の構築

厚生労働省が所管してきた水道整備・管理行政が令和6年度から国土交通省と環境省へ移管され、環境省は水道水質を担当することになった。今後は、水質環境基準と水道水質基準とが連携することによって水道水の安全性が確保されていくのが望ましい。本研究は、水道水の微生物(細菌・原虫・ウイルス)的安全確保の観点から、リスク評価にもとづく新たな水質環境基準を提示することを目的とする。その上で、浄水処理による除去・不活化能と併せて、水道水の安全性を保証できるようにする。一方、現行のA、B等の類型指定も見直し、河川における下水処理水の混入割合を用いた新たな分類方法を提案することを試みる。

２.水道水源における病原性原虫・細菌に関する実態調査とリスク評価

水源における原虫（クリプトスポリジウム・ジアルジア）汚染の可能性は大腸菌等の測定によって判断されているが、その指標性には限界がある。本研究は宿主特異的遺伝子マーカーに着目し、琵琶湖・淀川水系での測定、河川における原虫とマーカーの挙動の把握、リスク評価などを通じて、新たな指標やそれらの水源での許容濃度を提案する。一方、細菌については多種多様な病原体が存在することため、遺伝子解析による病原種の一斉検出、カンピロバクター等の個別定量、さらには薬剤耐性菌の測定等を通じて汚染実態を明らかにし、様々な細菌がもたらすリスクを定量化・比較する。

３.水道水源における病原ウイルスリスク評価のための手法の整備と実態調査

水道水源となる河川水中からは多様なウイルスが検出されており、中にはロタウイルスやノロウイルスといった下痢症などの感染症を引き起こす腸管系ウイルスも存在する。ウイルスによるヒトへの感染リスクを評価するためには感染力を有するウイルス量を定量する必要があるが、広く使われているPCR法による定量では不活化したウイルスまでもが測定されてしまう。本研究では、カプシド完全性PCR法や培養PCR法を行うことによって不活化していないと考えられる腸管系ウイルス濃度を定量し、琵琶湖・淀川水系におけるウイルスの存在実態の調査とその感染リスクの評価を行うことを目指す。

４.給水システムにおける日和見病原細菌の再増殖管理

我が国の水道水は塩素消毒がなされているが、給配水の過程でレジオネラや非結核性抗酸菌といった日和見病原細菌が再増殖し、健康リスクを引き起こすことがある。これらは自由生活性アメーバを宿主として増殖できるため、アメーバを指標として活用できる可能性がある。本研究は、様々な給水システムにおけるアメーバの存在実態を調査し、幅広いアメーバ種を簡便に検出できる定量PCR法を整備する。さらに、日和見病原細菌との関連を明らかにすることで、再増殖のリスクを迅速に検知・制御することを目指す。

５.浄水処理プロセスにおけるウイルス除去メカニズムの解明

ウイルスはナノサイズであるために、浄水場での砂ろ過や膜ろ過といった物理的に汚染物質を取り除く工程では除去されないとみなされている。しかし、実処理場での調査では一定の除去率が報告されており、その除去メカニズムの解明が求められている。本研究ではウイルスと膜・砂間に生じる表面相互作用の評価を通してそのメカニズムに迫る。さらに、実際に浄水場の水試料から実処理スケールでのウイルス除去率を評価し、実験室での結果と比較することで浄水場でのウイルス除去メカニズムを解明する。

６.小規模水供給システムにおける安全な飲料水の持続的供給の実現方策に関する研究

わが国には地元住民が管理する小規模な水供給システムが多数存在するが、飲料水としての安全性確保、高齢化に伴う維持管理負担、震災等の災害に対する耐力などに関する課題を抱えている。本研究では京都府福知山市内で唯一となった地元管理水道を有する北原地区をとりあげ、将来にわたって安全な飲料水を持続的に供給する方法を提示することを目的とする。水供給方法の選択肢は、集中型システム、分散型システム、運搬送水であるが、住民意向を反映させることを重視し、当該地域に適したシステムとして提示する。