SAKAKIBARA, yutaka

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Affiliation

Faculty of Science and Engineering, School of Creative Science and Engineering

Job title

Professor

Concurrent Post 【 display / non-display

  • Faculty of Science and Engineering   Graduate School of Environment and Energy Engineering

  • Affiliated organization   Global Education Center

  • Faculty of Science and Engineering   Graduate School of Creative Science and Engineering

Research Institute 【 display / non-display

  • 2020
    -
    2022

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

Education 【 display / non-display

  •  
    -
    1981

    Gunma University   Graduate School, Division of Engineering  

Degree 【 display / non-display

  • Dr.Eng.

  • 名古屋大学   工学博士

Research Experience 【 display / non-display

  • 2001
    -
     

    Waseda University, Professor

  • 1993
    -
    2001

    Gunma University, Associate Professor

  • 1993
    -
    2001

    Gunma University, Associate Professor

  • 1990
    -
    1993

    Gunma University, Lecturer

  • 1982
    -
    1990

    Gunma University, Research Assistant

Professional Memberships 【 display / non-display

  •  
     
     

    IWA

  •  
     
     

    環境科学会

  •  
     
     

    IAWQ(International Association on Water Quality)

  •  
     
     

    化学工学会

  •  
     
     

    土木学会

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Research Areas 【 display / non-display

  • Environmental systems for civil engineering

Research Interests 【 display / non-display

  • Environmental Remediation

Papers 【 display / non-display

  • A Novel Electrochemical Advanced Oxidation Process with Generation and Reduction of Ozone

    Ushio, Toshiki, Sakakibara, Yutaka, Komori, Masahito

    PROCEEDINGS OF ENVIRONMENTAL AND SANITARY ENGINEERING RESEARCH   73 ( 7 ) 329 - 335  2017.10

    DOI

  • Acute Exposure to 17 alpha-Ethinylestradiol Alters Aggressive Behavior of Mosquitofish (Gambusia affinis) Toward Japanese Medaka (Oryzias latipes)

    Hieu M. Dang, Yoshihiko Inagaki, Yuta Yamauchi, Takaaki Kurihara, Cong H. Vo, Yutaka Sakakibara

    BULLETIN OF ENVIRONMENTAL CONTAMINATION AND TOXICOLOGY   98 ( 5 ) 643 - 648  2017.05  [Refereed]

     View Summary

    Behavior of the mosquitofish (Gambusia affinis) toward the Japanese medaka (Oryzias latipes) was tested under exposure to environmental 17 alpha-ethinylestradiol (EE2), a synthetic derivative of natural estrogen, estradiol. The mosquitofish were exposed to EE2 at different concentrations-0, 0.5, 5.0, and 50.0 ng/L-for 2 days, before their behavioral changes toward the medaka were observed. Results indicate that female mosquitofish became more aggressive at the high level of EE2 (50 ng/L), in terms of how persistently they attempted to approach the medaka. The males showed increased aggressive behavior toward the medaka, by significantly increasing the number and persistence of approach attempts at the low (0.5 and 5 ng/L) levels of EE2. At the highest EE2 concentration (50 ng/L), however, the number of attempts decreased, while the persistence increased in the males showing the same pattern as in the females. All behavioral changes were reversed once EE2 was removed from the environment.

    DOI

  • Identification and application of Phyto-Fenton reactions

    Yoshihiko Inagaki, Vo Huu Cong, Yutaka Sakakibara

    Chemosphere   144   1443 - 1450  2016.02  [Refereed]

     View Summary

    © 2015 Elsevier Ltd.The formation of hydroxyl radicals (•OHs) by aquatic plants was investigated using electron-spin-resonance (ESR) spectroscopy and fluorescence microscopy. ESR observations, using 5- (diethoxyphosphoryl)-5-methyl-pyrroline N-oxide as a trapping agent, indicated that the signals produced by aquatic plants ground with ferrous iron ions are almost identical to those produced by Fenton's reagent. In addition, fluorescence was observed in the oxidized form of aminophenyl fluorescein in the presence of ferrous ions as well as any particles of colloidal ferrihydrite, magnetite, and ferric-ion-exchanged zeolite, while no fluorescence appeared in the absence of these iron compounds. Moreover, fluorescence-microscopy observations demonstrated that fluorescence mainly occurs on the surface of aquatic plants at neutral pH in the presence of the latter three solid iron compounds, implying the occurrence of heterogeneous phyto-Fenton reactions utilizing endogenous hydrogen peroxide (H2O2) in the aquatic plants. Furthermore, batch treatments of the pollutant 17α-ethinylestradiol (EE2), using colloidal ferrihydrite iron, indicated the feasible removal of EE2 with enhanced performance, lower-or apparently no-consumption of endogenous H2O2, and no significant stress to the aquatic plants. We concluded that the treatment of environmental pollutants through •OH formations via heterogeneous phyto-Fenton reactions should be a feasible alternative to conventional wastewater and water-treatment processes.

    DOI PubMed

  • Removal of endocrine disrupters by a carbon electrolytic reactor

    V. H. Cong, T. D. Vien, Y. Sakakibara

    Vietnum J. Agr. Sci   14 ( 10 ) 1502 - 1509  2016

  • Recent Developments in Electrochemical Technology for Water and Wastewater Treatments

    Cong Vo Huu, Sakakibara Yutaka, Komori Masahito, Kishimoto Naoyuki, Watanabe Tomohide, Mishima Iori, Ihara Ikko, Tanaka Tsuneo, Yoshida Yukihito, Ozaki Hiroaki

    Journal of Water and Environment Technology   14 ( 2 ) 25 - 36  2016

     View Summary

    This paper presents the recent attention in scientific studies and development of electrochemical processes. Electrochemical technology has contributed significantly to the purification of water for better human health and aquatic life forms. In this study, we emphasize the developmental trends of electrochemical technologies, their applications, and recent developments in the context of water and wastewater treatments. Recent studies have made great advances in investigating and optimizing advanced electrochemical oxidation processes in treatment of various organic pollutants, reduction of halogenated contaminants, and disinfection of microorganisms. Besides, electrochemical oxidation processes have been combined with other treatment methods to enable their practical application. Excellent electro-catalytic treatment of contaminant and their by-products was achieved through the application of mixed metal oxides (PbO2, SnO2, Ti/RuO2, etc.), Pt, and boron-doped diamond (BDD) electrodes. Several studies have focused on selective removal of trace pollutants in a complex matrix. These studies have shown the possibility of removing target pollutants with relatively low energy consumption. It can be concluded that enhancement of treatment performance of the present technologies will contribute to a wider application of electrochemical processes in water and wastewater treatment.

    CiNii

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Books and Other Publications 【 display / non-display

  • 排水汚水処理技術集成

    榊原 豊

    NTS  2007.05 ISBN: 9784860431457

  • 環境工学公式・モデル・数値集

    榊原 豊

    土木学会  2004.01 ISBN: 4810604217

Industrial Property Rights 【 display / non-display

  • 水処理方法及び水処理装置

    榊原 豊

    Patent

  • 高効率電極配列よりなる電解水素供給装置とそれを用いた水処理方法

    榊原 豊

    Patent

  • オキシダント溶液の生成装置

    4013711

    榊原 豊

    Patent

Awards 【 display / non-display

  • 環境工学研究フォーラム奨励賞

    1996  

Research Projects 【 display / non-display

  • Advanced Activated Sludge Process

    Project Year :

    2020.07
    -
    2023.03
     

  • R & D on advanced Phyto-remediation process

    Project Year :

    2015.04
    -
    2018.03
     

     View Summary

    Remediation performance of persistent organic pollutants (POPs) by Phyto-Fenton process was investigated in laboratory and field experiments. By using fine iron particles, such as colloidal ferric hydroxides and magnetite nanoparticles, and rice grasses, pentachlorophenol could be removed within two months. Moreover, the process could be successfully applied to an actual site contaminated with DDTs in Vietnam, demonstrating the process would be a feasible alternative to conventional phytoremediation processes with low cost and high performance. A further study will be needed to evaluate the process performances in different POPs-contaminated sites

  • 高性能ファイトリメディエーション法の研究開発

    基盤研究(B)

    Project Year :

    2015
    -
    2017
     

  • R & D on a novel electrochemical AOP with simple operation

    Project Year :

    2012.04
    -
    2015.03
     

     View Summary

    Treatment performances of a novel electrochemical advanced oxidation process operated by an application of electric current were studied experimentally and theoretically. From experimental results, it was demonstrated that by using electrolytic cells consisting of SnO2 anode, SPE membrane and granular cathodes equipped in a pipe line, pollutants such as antibiotics, synthetic and natural estrogens and constituents in tertiary effluent from sewage treatment plant were purified effectively by OH radicals generated through the reductions of ozone produced from anode. A mathematical model representing the performances was constructed and verified with experimental data

  • Study on Bio-Fenton process

    Project Year :

    2011.04
    -
    2014.03
     

     View Summary

    A biological Fenton (Bio-Fenton) process using iron compounds and aquatic plants in constructed wetlands was proposed to decompose refractory and toxic pollutants in water and wastewater. Batch and semi-continuous experimental results demonstrated that pollutants such as endocrine disrupting compounds (EDCs), pentachlorophenol (PCP) and dye could be decomposed by Bio-Fenton process. Some tropical plants possess higher endogenous hydrogen peroxide (H2O2) in comparison with temperate plants; therefore, the application of Bio-Fenton process may be more preferable in tropical than temperate regions. In addition, Bio-Fenton process was affected by iron compounds, where fine particles of magnetite were a possible iron compound with smaller stress to aquatic plants. Moreover, a procedure to identify Bio-Fenton reaction with fluorescent reagent is effective in screening appropriate iron compounds

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Presentations 【 display / non-display

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Specific Research 【 display / non-display

  • 高性能ファイトリメディエーション法の適用に関する研究

    2018   Vo Huu Cong, Trần Đình Trinh, Dao Thi Nhung

     View Summary

    ファイトフェントン法の浄化性能を向上させる方法について実験的検討を行った。すなわち、植物の自己防御機能であるオキシダティブバースト反応を利用することによって、本法の浄化性能が向上する可能性があることがわかった。また、ベトナムのハーディン省、ナムディン省およびバクニン省のPOPs汚染サイトを調査し、現状の汚染状況、修復技術およびこれらの問題点等に関する基礎資料を得た。

  • 浮遊植物を用いた新しい環境技術に関する研究

    2010  

     View Summary

    これまでの研究からほとんどの水生植物は環境ホルモン(EDCs)等の微量有害物質を浄化できることを明らかにしている。本研究ではEDCsの浄化過程を解明するために、ビスフェノールA(BPA),ノニルフェノール(NP)、エストロゲン(E2)等を用い、異なる植物から抽出したペロオキシダーゼ(PO)、ラッカーゼ(LA)、グルタチオン転化酵素(GTS)、ポリフェノールオキシダーゼ(PPO)による浄化実験を行った。約8種類の植物に対する結果から、環境ホルモン除去に関わる主要な酵素はPOであり、植物内に生成される過酸化水素により、EDCs + H2O2 →生成物となり液中から除去されることがわかった。POの次に重要な酵素はPPOであった。また、植物体内の過酸化水素を用いて、生物学的フェントン反応を進行させ、ペンタクロロフェノール等の難分解性有害物質を分解できることを明らかにした。また、固液分離が容易な浮遊性植物(ウキクサ)を用い、異なる培養条件のタンパク質、グルコース等を分析した。その結果、ウキクサはたんぱく質含量が高く、飼料としての利用可能が示唆された。

  • 河川に生息する魚類のライフサイクルリスクアセスメントに関する調査研究

    2010  

     View Summary

     現在開発中のライフサイクルアセスメント(LCRA)を河川復元事業が実施されている2カ所の中小河川に適用し、生息可能な淡水魚種を予測して実測結果と比較すると共に、魚類生息環境の改善の視点から復元事業の有効性等について検討した。その結果、里川に再生する浄化施設では、LCRAの予測結果と実際の生息魚類とは高精度(約9割)で一致した。復元施設の設置により、生息魚種および生息数が増加したが、この原因はLCRAより、産卵場所および避難場所が新たに創造されたことによると考えられた。 一方、都市下水の処理水を導入している河川では、LCRAの予測結果と実際の生息魚類は6割程度であまり良く一致しなかった。その多くはLCRAの予測結果が生息可能であるが、実際には当該魚種が生息していないケースが多かった。このことは下水処理水中に何らかのストレス因子が含まれていることを示唆している。また、冬季に下水処理水の導入により水温が数度上昇することがわかった。これらについては今後更に検討する必要がある。

  • 河川に生息する魚類のライフサイクルリスクアセスメントに関する調査研究

    2009  

     View Summary

     魚類のライフサイクルリスクアセスメントを実施する場合、対象とする魚類の生息域とライフステージ毎のリスクの評価が重要になる。これまでの研究から都市河川に生息する淡水魚15種に及ぼす8つの主要ストレスおよびその応答を明らかにした。本研究では日本に存在する普通種であるオイカワを異なる河川で採捕し、既往文献より得た8種類のマイクロサテライトマーカーを用いて遺伝的多様性を比較し、生息域の特定に本分子マーカーが適用できるか否かについて検討した。 対象河川は埼玉県本庄市のM, K, O川である。フィールド調査及び遺伝子分析の結果、8種類中6種類のマーカーが今回使用可能であり、集団間の遺伝的分化を調べるための遺伝子分化係数FstとNeiの遺伝距離Dを用いて主座標分析と系統樹の描画を行った。その結果、FstとDのいずれの指標を用いても同様の系統樹が得られ、遺伝的分化は流域内で大きく異なることはなかったが、河川の上下流域および支流間でわずかながら異なることがわかった。このことから、今回の調査河川では3つのゾーンに生息域が分割されると推察された。また、環境用水の導入により、他河川から魚類が流入している可能性があることが考えられた。今後は異なる魚種の分子マーカーを用いてDNA解析を行い、魚類生息域の特定手法を確立する予定である。

  • 高度電気化学的水処理法に関する研究

    2008  

     View Summary

     20世紀後半から、し尿を分離して資源として再利用する持続可能なサニテーションシステムが提唱されている。尿中には抗生物質やエストロゲン等の有害物質が含まれており、再利用の際にはこれらの物資を効率良く除去することが重要になる。本研究では尿中の主成分である尿素等はそのまま通過させ抗生物質やエストロゲン等を除去する新しい処理プロセスを開発することを目的として、これまで研究している3次元電解槽の処理性能に関して理論的並びに実験的検討を行った。なお、有害物質として、生物撹乱性の最も大きい女性ホルモン(E2)及び公共水域で検出頻度が最も高い抗生物質の一つであるテトラサイクリン(TC)を用いた。 その結果、人工尿を電解酸化すると、尿酸、E2、TCの順に除去され、主成分の尿素は未処理のままであることがわかった。また、尿酸を予め除去すればE2, TCの除去速度は飛躍的に向上すること、グラッシー粒状電極あるいはPt/Ti粒状電極を用いた場合にほぼ同様の処理性能が得られること、安定して連続処理可能であること等がわかった。さらに、最近国内外で研究されているオゾン処理法、光触媒酸化法、促進酸化処理法等に比べて処理に要するエネルギーが極めて少ないことも示された。一方、処理性能を表す数学モデルを限界電流理論に基づき構築し、モデル計算値と実測値を比較したところ両者は大きく異なった。モデル内に電解酸化の効率を表す係数を導入すると実測値のシミュレーションは可能であるが、係数は操作条件により異なり、その数値については今後更に検討が必要であると考えられた。

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Overseas Activities 【 display / non-display

  • バイオバリアー法に関する研究

    2007.03
    -
    2007.09

    アメリカ   ピッツバーグ大学

 

Syllabus 【 display / non-display

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