榊原 豊 (サカキバラ ユタカ)

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所属

理工学術院 創造理工学部

職名

教授

兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   大学院環境・エネルギー研究科

  • 附属機関・学校   グローバルエデュケーションセンター

  • 理工学術院   大学院創造理工学研究科

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1981年

    群馬大学   工学研究科   化学工学専攻  

学位 【 表示 / 非表示

  • Dr.Eng.

  • 名古屋大学   工学博士

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1993年
    -
    2001年

    群馬大学 助教授

  • 1993年
    -
    2001年

    群馬大学 助教授

  • 2001年
    -
     

    早稲田大学 教授

  • 1990年
    -
    1993年

    群馬大学 講師

  • 1982年
    -
    1990年

    群馬大学 助手

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    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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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 土木環境システム

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 水環境工学、水質工学、環境修復

論文 【 表示 / 非表示

  • オゾンの生成と還元を伴う電気化学的促進酸化処理法に関する基礎的研究

    潮 俊希, 榊原 豊, 小森正人

    土木学会論文集G(環境)   73 ( 7 ) 329 - 335  2017年10月

    DOI

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

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

    Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology   98 ( 5 ) 643 - 648  2017年05月  [査読有り]

     概要を見る

    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年02月  [査読有り]

     概要を見る

    © 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年

  • 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年

     概要を見る

    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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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • 排水汚水処理技術集成

    榊原 豊

    NTS  2007年05月 ISBN: 9784860431457

  • 環境工学公式・モデル・数値集

    榊原 豊

    土木学会  2004年01月 ISBN: 4810604217

産業財産権 【 表示 / 非表示

  • 水処理方法及び水処理装置

    榊原 豊

    特許権

  • 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

    特許権

  • オキシダント溶液の生成装置

    4013711

    榊原 豊

    特許権

受賞 【 表示 / 非表示

  • 環境工学研究フォーラム奨励賞

    1996年  

共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 促進活性汚泥法に関する研究

    研究期間:

    2020年07月
    -
    2023年03月
     

     概要を見る

    本研究は、先進国を中心に広く用いられている活性汚泥法を対象として、生物学的に過酸化水素を生産させた後にフェントン反応によりOHラジカルを生成させる促進活性汚泥法の開発を目的とする。これを達成するために、グネタイト微粒子などの鉄触媒添加条件下の嫌気性微生物および好気性微生物の培養条件、排水処理条件および処理性能を実験により明らかにする。OHラジカルを生物学的に連続生成させる試みはこれまで行われておらず、下水等の生物学的処理技術の大きなブレークスルーになる可能性がある。また、本法が開発されれば、抗生物質も含めた新興汚染物質問題の解決に大きく貢献すると考えられる

  • 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)

    研究期間:

    2015年04月
    -
    2018年03月
     

     概要を見る

    本研究は残留性有機汚染物質(POPs)などの難分解性有害物質を対象として、ファイトフェントン法の浄化能力について、室内実験およびフィールド試験より検討を行った.その結果,本法は鉄化合物(コロイド状第二鉄微粒子、マグネタイトナノ粒子)とイネ科植物を用いることにより,ペンタクロロフェノール(PCP)を2カ月程度で浄化できることがわかった.また,ベチバーを移植したベトナムDDT汚染土壌のフィールド浄化試験から,その有効性が示された.本法は低コスト・高性能修復技術として従来技術の代替法として発展する可能性がある.今後は異なるPOPs汚染土壌への適用が望まれる

  • 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)

    研究期間:

    2015年
    -
    2017年
     

  • 操作性に優れた簡易型電気化学的促進酸化法の研究開発

    基盤(B)

    研究期間:

    2012年04月
    -
    2015年03月
     

     概要を見る

    本研究は、通電操作のみにより稼働できる新しい電気化学的促進酸化処理法について、処理性能の実験的並びに理論的検討を行った.その結果、SnO2陽極、SPE膜および粒状陰極よりなる電解セルは管路内に設置でき、オゾン還元によって生成されるOHラジカルにより、被処理水中の抗生物質、天然・合成ホルモンや下水三次処理水等を効率良く浄化できることがわかった.また、通電量と処理性能を表わす数学モデルを構築し、その妥当性を検証した

  • バイオフェントン法に関する研究

    研究期間:

    2011年04月
    -
    2014年03月
     

     概要を見る

    人工湿地等に生息する水生植物を対象として、細胞内で生成される過酸化水素と鉄化合物を反応させ、用排水中の難分解性汚染物質を分解させる新しい水処理技術(バイオフェントン法)を提案し、PCP等の汚染物質の回分および半連続処理実験から、その可能性と有効性を示した。また、熱帯植物の過酸化水素含有量は温帯植物より高く、熱帯域の人工湿地等への適用が合理的であると考えられた。ここで、バイオフェントン反応は用いる鉄化合物により影響され、磁鉄鉱などの微粒子を用いれば植物に対する影響が低減されること、また、適切な鉄化合物をスクリーニングする際には蛍光試薬を用いた分析法が有効と考えられた

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 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年   Vo Huu Cong, Trần Đình Trinh, Dao Thi Nhung

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    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年  

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    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年  

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     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年  

     概要を見る

     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年  

     概要を見る

     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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海外研究活動 【 表示 / 非表示

  • バイオバリアー法に関する研究

    2007年03月
    -
    2007年09月

    アメリカ   ピッツバーグ大学

 

現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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