大分工業高等専門学校紀要 第 50 号

(平成 25 年 11 月)

大分県の水環境における細菌学的調査

古川隼士1・渋田一輝2・藤堂有香2

1都市・環境工学科，2都市システム工学科

近年，河川や沿岸域等の水環境において，ふん便に由来する病原性微生物によって汚染されることがたびたび問題となっており，ヒトへの感染・発症リスクはそれほど低くないといわれている．本研究では，病原性微生物の存否の指標となるふん便指標細菌の汚染状況を把握するために，大分県内の河川と沿岸域を対象に，ふん便性大腸菌群（FC）と腸球菌（ENT）のモニタリング調査を実施した．調査期間は2012年6月～12月とし，毎月一回の調査を実施した．各調査地点において，FC，およびENTはそれぞれBDL（Below detection limit，検出下限値以下）～1.0×104 CFU/100 mL，およびBDL～3.6×103 CFU/100 mLの範囲で検出された．いずれのふん便性細菌も調査地点，および調査日によって大きく変動した．沿岸域の調査地点は河川と比較して細菌数は低かった．

キーワード : ふん便汚染，水環境，ふん便性大腸菌群，腸球菌，細菌学的水質１．はじめに学的調査がスポット的に実施され，ふん便性細菌による汚染状況に関する報告がなされている 12-14)．しかしながら，沿岸都市域では，上流域において，生活や産業活動等に利用され適切に処理された水を，再度取水し，水資源とし全国的にみると，継続的に実施された調査事例はそれほど多くなく，知見・情報は乏しいのが現状である．て利用する。利用した水は，上流域と同様に適切に処理さ水環境における人間の健康リスクを管理するためには，れたあと沿岸域へと排出される。このような水利用システ

その原因となる病原性微生物を直接検出することがもっムにおいて，各種排水中に残存する汚濁物質，有機汚濁物とも評価しやすい15)．しかしながら，多くの病原性微生物質，あるいは微生物が河川や，沿岸域等にも流入する可能は，河川や沿岸域において極めて低濃度で存在している．

性がある．下水道や浄化槽の整備，あるいは工場排水等のそのため，これらの微生物を検出するためには，時間，コ規制によって，水環境の微量有害物質や微生物による汚染スト，および非常に高度な技術が要求されるといった制約は劇的に低減・改善されたといえる今日においても，河川があり，有効な検出方法の開発には至っていない16, 17)．しや湖沼等の陸水のみならず，沿岸域においても水系感染症たがって，水環境における病原性微生物の存否，ふん便汚を引き起こす病原性微生物（クリプトスポリジウム，ジア

染状況は，ふん便汚染指標細菌と総称される代替微生物をルジア，ノロウイルス，病原性大腸菌等）によって汚染さ用いるのが一般的である．古くから，全大腸菌群およびふれるという問題が発生している1, 2)．このような病原性微ん便性大腸菌群が，河川，沿岸域，および養殖場における生物による感染症事例3, 4)，あるいは河川，沿岸域，およふん便汚染指標細菌として広く用いられている．しかしなび海域等の水環境における検出事例 5, 6)は，ここ数十年ほがら，現在において，これらの細菌の生態，および環境中どの間に数多く報告されており，社会的な注目を集めていにおける挙動（生存性や増殖性）等について，病原性微生る．

物と異なる点が多く存在することが指摘され，指標細菌と沿岸環境の公衆衛生が重要視されているアメリカでは，しては限界があるといわれている18)．そこで現在では，大病原性微生物の存否，および潜在的リスクの指標であるふ腸菌や腸球菌が用いられることが多く，アメリカ環境保護ん便指標細菌のガイドラインを制定している

7, 8)．さらに，沿岸域レクリエーション用水域等の利水・親水域における庁もこれらの細菌をふん便汚染指標細菌として基準を制定している7, 8)．

細菌学的安全性を確保するために，ふん便性大腸菌群，大このような背景から本研究では，大分県内の河川，およ腸菌，および腸球菌のモニタリング調査や検出方法の開発

び沿岸レクリエーション用水域を対象として，ふん便性大に関する研究が積極的に推進され，知見・状況が蓄積され腸菌群（FC）および腸球菌（ENT）の実態調査を実施し，ている

9-11)．我が国では，河川や沿岸域を対象とした細菌

大分県内におけるふん便汚染の汚染状況を把握すること―67―大分工業高等専門学校紀要 第 50 号

(平成 25 年 11 月)を目的とした．
Seto Inland Sea

123Beppu City

２．実験方法と材料(1) 調査概要

567 894

調査は，大分市内の志生木川，大野川，および大分川（小野鶴橋，舞鶴橋），別府市内の朝見川，および春木川，ならびに沿岸レクリエーションエリアである大志生木海水
Oita City

浴場，神崎海水浴場，および田ノ浦ビーチを対象とした（図‐1）．2012年6月から12月までの期間に，計7回の調査を実施した．

図‐1 調査地点（1：春木川，2：朝見川，3：田ノ浦ビーチ，4：大分川（小野鶴橋），5：大分川（舞鶴橋），6：大野川，7：神崎海水浴場，8：大志生木海水浴場，9：志生木川）(2) 試料採取と測定項目
河川水は，表層水を採取しポリエチレン瓶に保存した．
沿岸水は波打ち際から約10 m以内の水深約50 cmの表層水を採取しポリエチレン瓶に保存した．採取した試料は実験室に持ち帰り，直ちに各種項目の分析に使用した．
分析項目は，FCおよびENT，ならびに一般水質項目として水温，pHおよび濁度を測定した．水温は試料採取時に棒状水温計を用いて測定した．pHおよび濁度は，水試料を実験室に持ち帰ってから分析した．降水量は気象庁のホームページ上に公開されている日降水量データを用いた19)．

３．結果および考察(1) 一般水質項目
表－1に各調査地点の水試料の水温，pH，および濁度を示す．水試料の水温はすべての地点において8.2～29.4の範囲で変動した．冬季の採取日において，河川水の水温は10 °Cを下回ることがあった．水温の平均値は春木川が最も高かった．pHは，7.0～8.7の範囲であった．濁度は，平(3) 細菌計数法
FCおよびENTの計数はメンブランフィルター法に従って 実 施 し た ． メ ン ブ ラ ン フ ィ ル タ ー （ 孔 径 0.45 μm，均値で比較すると，地点によって大きく変動した．濁度の平均値が最も高かった地点は大野川であり，最大値は9.3度であった．また，各地点の濁度は，調査日によっても変動した．

Advantec）をろ過器に設置し，10 mLあるいは100 mLの試料水をろ過した．細菌の濃度が高いと思われる試料については10～100倍希釈し，希釈した試料10 mL（最終容量）をろ過した．FCは，mFC寒天培地（DIFCO）にフィルターを置き，44.5±0.2 °Cで24時間水培養後，フィルター上の青色のコロニーを計数した．ENTは，クロモカルト腸球菌寒天
培 地 （ MERCK MILLIPORE ） に フ ィ ル タ ー を 置 き ，37.0±1.0 °Cで24時間培養後，フィルター上の紫色のコロニーを計数した．各細菌数は，3連のものを平均し100 mLあたりに換算した．FCおよびENTの検出下限値はいずれも(2) 試料水中のふん便性細菌数
表－2に各調査地点の水試料のFCとENTの細菌数を示す．
FCの細菌数は，調査期間においてBDL～1.0×104 CFU/100mLの範囲で検出された．しかしながら，FCは複数回の調査日，およびいくつかの調査地点において計数不可，すな
わちメンブランフィルター法による計数上限値を超えて検出されることがあった．この際に用いた水試料の希釈倍率とコロニーの密集状態を考慮すると，計数不可であった
水試料中には少なくとも103 CFU/100 mL以上のFCが存在

1.0 CFU/100 mLであり，それ以下の細菌数はBDL（Belowしていたと推察された．各調査地点のFCの平均値を比較す

detection limits：検出下限値以下）として示した．

ると，最も高い濃度で検出された地点は春木川であり，そStation
123456789Haruki River
Asami River
Tanoura Beach
Oita River (Onozuru)
Oita River (M aizuru)
Ohno River
Kouzaki Beach
Oshiuki Beach
Shiuki River

表-1 一般水質項目
Water temperature (°C)
max
min.
mean
max
29.4
15.3
23.7
8.7
23.7
11.1
19.4
8.6
26.3
14.6
21.3
8.4
24.5
8.2
18.2
8.3
26.1
9.2
18.2
8.1
25.4
9.1
19.1
7.9
24.8
11.0
20.4
8.4
25.8
13.6
20.9
8.4
21.3
15.1
19.2
8.0

―68―

pH
min.
7.9
8.1
8.0
7.8
7.2
7.1
7.8
7.2
7.0

mean
8.4
8.3
8.2
8.0
7.7
7.6
8.1
7.9
7.3

Turbidity (degree, kaolin)
max
min.
mean
8.1
2.0
4.2
7.0
2.3
4.2
5.0
0.1
2.14.31.5
3.1
8.3
1.74.69.3
1.65.3
5.4
1.2
4.0
4.5
0.0
1.4
4.10.21.3

大分工業高等専門学校紀要 第 50 号

表-2 FCとENTの各地点における細菌数
ENT (CFU/100 mL)
FC (CFU/100 mL)
max*
min.
mean
max
min.
mean
422356
1.0×10
5.9×10
5.8×10
1.3×10
8.4×1023233
28
4.4×10
2.6×10
2.5×10
3.6×101.1×103
49
BDL
118BDL3Station123(平成 25 年 11 月)

Haruki River
Asami River
Tanoura Beach

24Oita River (Onozuru)
20
3.6×1035Oita River (M aizuru)
202.3×1026Ohno River
133.9×107Kouzaki Beach
BDL
1.9×1028
Oshiuki Beach
39BDL29Shiuki River
606.6×10*ただし，計測不可であった調査日の細菌数を除く

2.0×1028.2×10
1.8×10247
112

7.7×102
5.5×10
5.0×10236
282

2.8×102

3.6×102

31
27BDLBDL
182

2.7×102
1.6×101.2×10296
1.6×102の濃度は5.8×103 CFU/100 mLであった．また，調査期間に図－2および図‐3に各調査日におけるFCおよびENTのおいて最も高い濃度で検出された地点も春木川であった．

細菌数の季節的変化について示す．FCについては，細菌数

沿岸水試料のFCは，河川水試料と比較して低濃度であった． が高すぎて計数不可であった調査日についてはプロット
特に，田ノ浦ビーチと大志生木海水浴場では，期間を通して低濃度であり，その細菌数は50 CFU/100 mLを超えて検出されることはなかった．
ENT の 細 菌 数 は ， 調 査 期 間 に お い て BDL ～ 3.6×103

していない．調査期間を通して，いずれのふん便性細菌も春木川と朝見川において他の地点と比較して，高濃度で検出された．FCは計数不可であった6月と7月の調査日も含めると，6月～10月の期間で高い傾向を示した．ENTについCFU/100 mLの範囲で検出され，FCと比較して1～2オーダても，調査地点によって多少の変動はあるものの，7月～ー低い濃度で検出される傾向を示した．ENTの平均値が，10月の期間において高くなる傾向であった．その一方で，最も高かった調査地点は朝見川であり，次いで，春木川で11月と12月の調査日では，春木川と朝見川を除く全調査地あった．ENTの細菌数についても，FCと同様に河川水試料点において，ふん便性細菌数が低く検出される傾向を示しの方が高濃度で検出された．

た．

各地点におけるFCとENTの細菌数を概観すると，いずれアメリカ環境保護庁は，沿岸・海域のFCおよびENTの基のふん便性細菌についても，その細菌数は各調査地点によ

準値をそれぞれ800 CFU/100 mLおよび104 CFU/100 mLとって大きく変動した．別府市の2河川（春木川，朝見川）している7, 8)．海水浴場の3地点について，基準値と比較しでは，比較的高濃度のふん便性細菌が検出される傾向を示てみると，調査期間を通して，いずれのふん便性細菌の基した．海水浴場の3地点（田ノ浦ビーチ，神崎海水浴場，準値を超えて検出されることはなかった．一方で，河川水大志生木海水浴場）は，FCおよびENTが高濃度で検出されについてみてみると，春木川と朝見川では6月の調査日をることはほとんどなく，細菌学的な水質は良好であること

除 く す べ て の 調 査 日 に お い て ENT の 基 準 値 で あ る 61が示唆された．

CFU/100 mLを超えて検出された．これら2河川は非常に高いふん便汚染を受けていることがわかった．また，大分川の2地点と大野川においても，たびたび基準値を超えて高FC count (CFU/100 mL)(3) ふん便性細菌の季節的変化

12000

Haruki River

10000

Asami River
Tanoura Beach

8000

Oita River (Onozuru)

6000

Oita River (Maizuru)
Ohno River

4000

Kouzaki Beach

2000

Ohshiuki Beach

Shiuki River

0Jun.

Jul.

Aug.

Sep.

Oct.

Nov.

Dec.

図‐2 FC の各採取日における細菌数の変化―69―大分工業高等専門学校紀要 第 50 号

(平成 25 年 11 月)

ENT count (CFU/100 mL)

4000

Haruki River
Asami River

3000

Tanoura BeachOita River (Onozuru)
2000

Oita River (Maizuru)
Ohno River

1000

Kouzaki Beach
Ohshiuki Beach

0Jun.

Jul.

Aug.
図‐3

Sep.

Oct.

Nov.

Dec.

Shiuki River

ENT の各採取日における細菌数の変化

濃度でENTが検出された．

朝見川）において極めて高濃度で検出されており，これら2地点は高いふん便汚染を受けていることがわかった．

(4) ふん便性細菌と各項目との関係
FCとENTの細菌数と各項目（水温，pH，濁度，前日降（３）海水浴場の3地点（田ノ浦ビーチ，神崎海水浴場，水量）との関連性について検討した．FCとENTとの間には度は低く，アメリカ環境保護庁の水質基準を超えて検出さ高い正の相関が認められた（r=0.89）．しかしながら，FCれることはなかった．

あるいはENTと各項目との間にはほとんど相関関係がな（４）各調査地点において，FCとENTの細菌数は6月～10かった．調査回数が少なかったため，厳密な関連性を検討

月において高くなり，11月と12月には低くなる傾向を示しすることは困難であったが，河川や沿岸域におけるふん便た．

大志生木海水浴場）は，調査期間を通してふん便性細菌濃性細菌の汚染状況を，これらの項目で推定することは適当でないということが示唆された．

以上の調査結果から，大分県内の水環境においてもふん便性細菌による汚染を受けていることがわかった．今後は，これまでの研究において，アメリカの沿岸域において，雨水の流出による影響を受けて，沿岸水中のふん便性細菌継続的により詳細なふん便性細菌のモニタリング調査が重要である．の濃度が増加することが報告されている20)．今回の調査期間において調査日前日にほとんど降雨が記録されておらず，その影響を検討することができなかった．本調査によ

参考文献
1) Scott, T. M., Rose, J. B., Jenkins, T. M., Farrah, S. R., andって，大分県（大分市，別府市）の河川，沿岸域を対象に

Lukasik, J., Microbial source tracking: current methodology

ふん便性細菌の実態調査による人畜由来のふん便性細菌and future directions. Appl. Environ. Microbiol., 68,の存否の把握により，ふん便性細菌の汚染の状況を知るこ

5796-5803, 2002.とができた．しかしながら，調査回数あるいは調査地点数

2) Meays, C. L., Broersma, K., Nordin, R., and Mazumder, A.,

は十分とは言えないため，今後，大分県内の水環境におけSource tracking fecal bacteria in water: a critical review of

るふん便性細菌の継続的なモニタリング調査が重要である．

current methods, J. Environ. Manage., 73, 71-79, 2004.
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４．まとめSurveillance for waterborne-disease outbreaks associatedwith drinking water --- United States, 2001-2002, MMWR,

本研究では，大分県内の河川，沿岸域を対象にふん便指標細菌であるFCとENTのモニタリング調査を実施した．得53, 23-43, 2004.
4) Robertson, L. J., Forberg, T., Hermansen, L., Gjerde, B. K.,られた知見を以下に示す．

Alvsvåg, J. O., and Langeland, N., Cryptosporidium parvum（１）調査期間において，試料水中のFC，およびENTの細infections in Bergen, Norway, during an extensive outbreak

菌数は，それぞれBDL～1.0×104 CFU/100 mL，およびBDLof waterborne Giardiasis in autumn and winter 2004, Appl.

3～3.6×10 CFU/100 mLの範囲で検出された．FCとENTの細菌数は調査日あるいは調査地点によって大きく変動しEnviron. Microbiol., 72, 2218-2220, 2006.
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and de Rota Husman, A. M., Isolation and detection of（２）いずれのふん便性細菌も別府市内の2河川（春木川，Enterovirus RNA from large-volume water samples by using―70―

大分工業高等専門学校紀要 第 50 号

(平成 25 年 11 月)

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