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学術研究詳細

研究課題 | Project

多摩川の微生物生態系モデル構築による下水処理水の影響や季節変動の解析
The effects of treated wastewater and seasonality on microbial ecosystem analyzed by mathematical modeling

学術研究
Academic
Research
No.349
代表研究者
Principal
Investigator
山村 雅幸
Masayuki YAMAMURA
所属(当時) 東京工業大学 情報理工学院教授
Tokyo Institute of Technology, School of Computing,Professor
研究内容要約
Research
Summary

微生物生態系はあらゆる元素循環の根幹を担っているため、悪臭や環境汚染など多摩川の問題に深く関わっている。

そこで、下流で排水処理水が全水量の5割にも達する多摩川で、微生物生態系モデルを構築することで、下水処理水や季節変動の微生物生態系への影響を解析・予測することとした。

そのために、複数の採取地点と時系列のデータから多摩川の上流から下流までを統合した微生物生態系モデルを構築したいが、微生物、特に細菌の群集は細菌構成を予測がつかない形で偶発的に形成することが問題となる。

そこで我々はin situ実験で、多摩川の上流と下流どちらの細菌群集がより偶発的に形成されているのかを、細菌群集の類似度を計算することで推測した。

そして、何が偶発性を起こす原因となるのかを、in silico実験とex situ実験で確かめた。

また、排水処理水の混入や季節変動でどの細菌が増減したのかを評価した。



Microbial ecosystems are the basis of element cycles and related to problems in Tama river such as foul odors and pollution.

Therefore, we analyzed the effects of wastewater and seasonality on the microbial ecosystem by a microbial ecosystem model in the Tama river, where the treated wastewater reaches 50% of the total water amount in the downstream.

For constructing the model, at first, we quantified microbial contingency in Tama river, which causes unpredictability.

Then, we confirmed what causes the cintingency by in-silico and ex-situ experiments.

In addition, we evaluated which bacteria increased and decreased due to the treated wastewater and seasonal changes.


共同研究者
Collaborators

西田 暁史



Akifumi NISHIDA


研究全文
Full Text