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Elucidation of the environmental factors that affect the element accumulation of aquatic plants : Development of metal recovery method from the hydrosphere

Research Project

Project/Area Number 15K00595
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Modeling and technologies for environmental conservation and remediation
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

Harada Emiko  滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (20232845)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 櫻井 昇  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 上席研究員 (20215685)
永川 栄泰  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 副主任研究員 (30587415)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords安定セシウム / オオカナダモ / 水生植物 / 濃縮係数 / バイオフィルム / 付着微生物 / 放射性セシウム / マンガン / セシウム / 放射性元素 / 水圏 / マンガン酸化細菌
Outline of Final Research Achievements

Egeria densa plants often efficiently accumulated environmental Mn in Lake Biwa basin. The elevated Mn levels have resulted from the production of biogenic Mn oxide in biofilms on the epidermis. Twelve strains of epiphytic bacteria were isolated from E. densa plants, including those of the genera Acidovorax, found to have Mn-oxidizing activity. These findings provide new insights into Mn oxidizing bacteria that affect metal accumulation in aquatic plants.
The results of radiocesium (137Cs) concentrations in aquatic macrophytes showed that the 137Cs concentrations of submerged and floating-leaved plants were an order magnitude higher than the values for emergent plants, which suggests that the foliar uptake of Cs led to the elevations of 137Cs concentrations. The comparison of 137Cs and 133Cs using distribution coefficient and concentration ratio value indicated that the mobility of Fukushima accident derived 137Cs was not in steady state after the radiocesium fallout occurred.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 14 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 水生植物における放射性Csのモニタリング及び非放射性Csとの挙動の比較2018

    • Author(s)
      永川栄泰、上本道久、黒沢高秀、首藤光太郎、長谷川博、櫻井昇、原田英美子
    • Journal Title

      Proceedings of the 18th Workshop on Environmental Radioactivity

      Volume: 2017-6 Pages: 226-231

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オオカナダモ付着微生物のマンガン酸化物生成機構の解明ー生物材料と無生物材料の比較ー2017

    • Author(s)
      辻康介・原田英美子
    • Journal Title

      滋賀自然環境研究会誌

      Volume: 15 Pages: 1-6

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mn accumulation in a submerged plant Egeria densa (Hydrocharitaceae) is mediated by epiphytic bacteria.2017

    • Author(s)
      Tsuji K, Asayama T, Shiraki N, Inoue S, Okuda E, Hayashi C, Nishida K, Hasegawa H, Harada E.
    • Journal Title

      Plant Cell Environ.

      Volume: 印刷中 Issue: 7 Pages: 1163-1173

    • DOI

      10.1111/pce.12910

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 琵琶湖水圏における水生植物の重金属集積2016

    • Author(s)
      辻康介,浅山拓馬,西田和真,原田英美子
    • Journal Title

      海洋化学研究

      Volume: 29 Pages: 24-28

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    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Accumulation and distribution of cesium in Egeria densa, a submerged plant.2016

    • Author(s)
      Harada E., Nagakawa Y., Hokura A.
    • Journal Title

      SPring-8 /SACLA Research Frontiers

      Volume: 2015 Pages: 96-97

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    • Open Access
  • [Presentation] 沈水植物オオカナダモ(Egeria densa)の付着微生物の菌叢解析とマンガン酸化物の生成2018

    • Author(s)
      原田英美子・吉崎翔平・市川義崇・辻康介・田辺(細井)祥子
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
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  • [Presentation] 水生植物を指標とした放射性及び非放射性Csの動態―2015-2016年の結果―2018

    • Author(s)
      永川栄泰、上本道久、黒沢高秀、首藤光太郎、長谷川博、櫻井昇、原田英美子
    • Organizer
      第19回「環境放射能」研究会
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  • [Presentation] Accumulation of Heavy Metals in Plants.2018

    • Author(s)
      Harada E.
    • Organizer
      International Environmental Management, Partnership Program, Udon Thani Rajabhat University
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 沈水植物オオカナダモ(Egeria densa)のマンガン集積には付着微生物が関与している2017

    • Author(s)
      原田英美子,辻康介,沢田美由紀,長谷川博
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2017-03-17
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  • [Presentation] 水生植物における放射性Csのモニタリング及び非放射性Csとの挙動の比較2017

    • Author(s)
      永川栄泰、上本道久、黒沢高秀、首藤光太郎、長谷川博、櫻井昇、原田英美子
    • Organizer
      第18回「環境放射能」研究会
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  • [Presentation] 放射光蛍光X線分析を用いた植物の重金属集積機構の解明2017

    • Author(s)
      原田英美子
    • Organizer
      高輝度放射光を利用した微量元素計測の最前線
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    • Invited
  • [Presentation] Hyperaccumulation of manganese in a submerged plant is mediated by epiphytic bacteria.2017

    • Author(s)
      Harada E, Asayama T, Tsuji K, Hasegawa H.
    • Organizer
      6th International Symposium on Metallomics 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水生植物の現在・過去・未来2017

    • Author(s)
      黒沢高秀・原田英美子
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会関連集会「拡がる水生植物の植物学~分野横断的研究のすすめと利活用の可能性~」
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    • Invited
  • [Presentation] 沈水植物オオカナダモのマンガン集積性における付着微生物の寄与.2017

    • Author(s)
      原田英美子・辻康介・浅山拓馬・長谷川博
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会関連集会「拡がる水生植物の植物学~分野横断的研究のすすめと利活用の可能性~」
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    • Invited
  • [Presentation] 水生植物における放射性セシウムの蓄積状況及び吸収経路の解明2017

    • Author(s)
      永川栄泰、上本道久、黒沢高秀、首藤光太郎、長谷川博、櫻井昇、原田英美子
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会関連集会「拡がる水生植物の植物学~分野横断的研究のすすめと利活用の可能性~」
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    • Invited
  • [Presentation] 水生植物オオカナダモの金属集積機構の解明と有効利用法の開発2017

    • Author(s)
      原田英美子
    • Organizer
      第5回メタロミクス研究フォーラム
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 里山里地の生物資源―オオカナダモの金属集積性に着目した有効利用法の開発―2017

    • Author(s)
      原田英美子
    • Organizer
      「里山里地との上手なつきあいかた」フォーラム&里山ワークショップ
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    • Invited
  • [Presentation] オオカナダモ付着微生物の酸化マンガン生成機構.2017

    • Author(s)
      吉崎翔平・原田英美子
    • Organizer
      「里山里地との上手なつきあいかた」フォーラム&里山ワークショップ
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    • Invited
  • [Presentation] DNAバーコーディング法による沈水植物の簡便な種判別法.2017

    • Author(s)
      上坂瑞華・原田英美子
    • Organizer
      「里山里地との上手なつきあいかた」フォーラム&里山ワークショップ
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    • Invited
  • [Presentation] 琵琶湖の水生植物の隠された能力をしらべよう20172017

    • Author(s)
      原田英美子
    • Organizer
      日本学術振興会 ひらめき☆ときめきサイエンス受託事業
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    • Invited
  • [Presentation] 沈水植物オオカナダモの金属元素集積に関する研究2017

    • Author(s)
      原田英美子
    • Organizer
      びわ湖環境ビジネスメッセ2017
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Metal accumulation in aquatic plants -utilization of biomass in Lake Biwa basin-2017

    • Author(s)
      Harada E.
    • Organizer
      The 2nd UST-USP symposium
    • Place of Presentation
      Manila, Philippine
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 水生植物の放射性Cs濃度調査及び安定同位体Csとの挙動の比較2017

    • Author(s)
      永川栄泰,上本道久,黒沢高秀,首藤光太郎,長谷川博,櫻井昇,原田英美子
    • Organizer
      第18回「環境放射能」研究会
    • Place of Presentation
      つくば市
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 辻康介,浅山拓馬,西田和真,長谷川博,原田英美子2016

    • Author(s)
      オオカナダモ(Egeria densa)付着細菌のマンガン酸化能
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      宜野湾市
    • Year and Date
      2016-09-16
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  • [Presentation] オオカナダモ(Egeria densa)のMn集積性に及ぼす付着微生物の寄与2016

    • Author(s)
      辻康介,浅山拓馬,西田和真,長谷川博,原田英美子
    • Organizer
      近畿作物・育種研究会第181回講演会
    • Place of Presentation
      彦根市
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  • [Presentation] オオカナダモのマンガン集積と付着微生物の寄与2016

    • Author(s)
      辻康介,原田英美子
    • Organizer
      滋賀自然環境研究会第26回研究発表会
    • Place of Presentation
      彦根市
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  • [Presentation] オオカナダモ(Egeria densa)に付着する細菌のマンガン(Mn)酸化2016

    • Author(s)
      辻康介,原田英美子
    • Organizer
      第17回いしでらまちづくり勉強会
    • Place of Presentation
      彦根市
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  • [Presentation] オオカナダモ(Egeria densa)付着性マンガン酸化細菌の有効利用,2016

    • Author(s)
      沢田美由紀,辻康介,原田英美子
    • Organizer
      第17回いしでらまちづくり勉強会
    • Place of Presentation
      彦根市
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  • [Presentation] 下石寺集落環濠におけるファイトマイニングの可能性-生物材料と無生物材料の比較-2015

    • Author(s)
      辻康介,伊田翔平,谷本智史,廣川能嗣,原田英美子
    • Organizer
      地域資源の活用による雇用創出フォーラム&ワークショップ
    • Place of Presentation
      下石寺コミュニティ・センター(彦根市)
    • Year and Date
      2015-11-28
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      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Hyperaccumulation and seasonal change of manganese in a submerged plant Egeria densa.2015

    • Author(s)
      Harada, E., T. Asayama, N. Shiraki, S. Inoue, E. Okuda, K. Nishida, K. Tsuji, H. Hasegawa
    • Organizer
      The 5th International Symposium on Metallomics
    • Place of Presentation
      Beijing Xijiao Hotel(China)
    • Year and Date
      2015-09-09
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オオカナダモ(Egeria densa)付着藻類の解析とマンガン集積性の検討2015

    • Author(s)
      辻康介,浅山拓馬,西田和真,長谷川博,原田英美子
    • Organizer
      日本植物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-06
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  • [Presentation] 琵琶湖水圏における水生植物の重金属集積2015

    • Author(s)
      原田英美子
    • Organizer
      京都化学者クラブ第299回例会
    • Place of Presentation
      京都大学楽友会館(京都市)
    • Year and Date
      2015-05-09
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    • Invited
  • [Book] Synchrotron radiation X-ray analysis of metal accumulating plants: in Metallomics -Recent Analytical Techniques and Applications-2017

    • Author(s)
      Hokura A., Harada E.
    • Total Pages
      21
    • Publisher
      Springer Japan
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] ひらめき☆ときめきサイエンスを実施しました。

    • URL

      http://www.usp.ac.jp/topics/c161/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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