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植物根圏を利用した汚染土壌中の重金属除去

Research Project

Project/Area Number 16656277
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Earth system and resources enginnering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

井上 千弘  東北大学, 大学院環境科学研究科, 教授 (30271878)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 千田 佶  東北大学, 名誉教授 (10005499)
須藤 孝一  東北大学, 大学院環境科学研究科, 助手 (90291252)
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsファイトレメディエーション / 重金属類 / 土壌汚染 / 微生物 / モエジマシダ / ハクサンハタザオ / 植物根圏 / 機器分析 / ホウレンソウ / 重金属汚染 / 根圏 / 形態分析 / X線GT / PIXE
Research Abstract

環境基準の数倍から数十倍程度の比較的低濃度重金属汚染土壌の修復方法として、植物を利用した汚染土壌の修復方法(いわゆるファイトレメディエーション)は有力な手法と考えられるが、具体的な検討は進んでいない。本研究では、重金属の模擬汚染土壌を作成し、各種の植物を用い、土壌微生物の活動を利用しながらその根の周辺に重金属類を移動・濃縮させることを試み、合わせて生成した重金属化合物の形態分析および重金属類移動量の定量的評価を実施し、重金属汚染土壌修復への適用可能性と金属資源リサイクルの可能性を検討することを目的とした。
本年度は、模擬汚染土壌を用いた植物の育成実験として濃度段階を変えたヒ酸ナトリウムを混合した模擬汚染土壌を作成し、モエジマシダを播種して、人工気象器内で温度、日照時間をコントロールしながら栽培し、植物各部位におけるヒ素蓄積量の経時変化を測定するとともに各部位におけるグルタチオン量の定量を行った。ヒ素添加量が多い場合、葉におけるヒ素蓄積量は乾燥重量あたり10000mg/kgを越え、その場合葉におけるグルタチオン量の生産量も増大していた。また、亜鉛およびカドミウム汚染土壌で生育している植物を入手し、各植物体中におけるカドミウムと亜鉛濃度をその土壌で生育可能な植物を検索したところ、ナズナ科のハクサンハタザオが体内に亜鉛およびカドミウムを蓄積することが判明した。PIXE分析で体内の亜鉛分布を調べたところ、根、茎、葉ともほぼ同程度の亜鉛が分布していた。
植物根圏周辺の酸性化状況を明らかにするため、走査型光化学顕微鏡(SCHEM)を用い、根周辺の微少領域のpH分布を明らかにする方法を確立した。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (14 results)

  • [Journal Article] モエジマシダにおけるヒ素吸収過程の解明2007

    • Author(s)
      佐藤貴彦, 井上千弘, 須藤孝一, 他3名
    • Journal Title

      第13回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会講演要旨集 (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generation of mercury-hyperaccumulating plants through transgenic expression of the bacterial mercury membrane transport protein MerC2006

    • Author(s)
      Y.Sasaki, T.Hayakawa, C.lnoue et al.(他4名)
    • Journal Title

      Transgenic Research 15 (5)

      Pages: 615-625

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高蓄積性植物モエジマシダのヒ素吸収能力の評価2006

    • Author(s)
      田代久美子, 井上千弘, 須藤孝一, 千田佶
    • Journal Title

      第40回日本水環境学会年会要旨集

      Pages: 260-260

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 土壌中の重金属の形態とその浄化方法2006

    • Author(s)
      井上千弘
    • Journal Title

      資源・素材学会平成18年度春季大会要旨集

      Pages: 41-42

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  • [Journal Article] モエジマシダによる水耕栽培溶液からのヒ素吸収2006

    • Author(s)
      井上千弘, 須藤孝一, 他4名
    • Journal Title

      第23回PIXEシンポジウム講演要旨集

      Pages: 25-25

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Absorption of Arsenate and Arsenite by Arsenic Hyperaccumlating Fern (Pteris vittata).2006

    • Author(s)
      K.Tashiro, K.Suto, C.Inoue, T.Chida, et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the second IASTED International Conference on Advanced Technology in the Environmental Field 2006

      Pages: 244-246

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  • [Journal Article] 砒素高集積植物モエジマシダ中の元素マッピング2005

    • Author(s)
      井上千弘, 渡辺亮栄, 須藤孝一, 千田佶, 他7名
    • Journal Title

      環境バイオテクノロジー学会平成17年度大会講演要旨集

      Pages: 21-21

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  • [Journal Article] サブミリPIXEカメラによる砒素高集積植物中の元素マッピング2005

    • Author(s)
      山崎浩道, 井上千弘, 須藤孝一, 千田佶, 他9名
    • Journal Title

      日本原子力学会2005年秋の大会講演要旨集

      Pages: 53-53

    • NAID

      130007027234

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] モエジマシダによる汚染土壌からのヒ素吸収2005

    • Author(s)
      田代久美子, 千田佶, 井上千弘, 須藤孝一, 他3名
    • Journal Title

      平成17年度資源・素材関係学協会合同秋季大会講演要旨集

      Pages: 67-67

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  • [Journal Article] 高蓄積性植物モエジマシダを用いたヒ素吸収2005

    • Author(s)
      田代久美子, 千田佶, 井上千弘, 須藤孝一, 他3名
    • Journal Title

      第12回ヒ素シンポジウム講演要旨集

      Pages: 68-69

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 細菌由来の水銀輸送担体MerCを用いた水銀高蓄積植物の作出2005

    • Author(s)
      佐々木祥人, 井上千弘, 草野友延, 他3名
    • Journal Title

      日本農芸化学会東北支部第140回大会講演要旨集

      Pages: 41-41

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  • [Journal Article] Mapping of heavy metals accumulated in plants using a submilli-PIXE camera2004

    • Author(s)
      R.Watanabe et al.
    • Journal Title

      International journal of PIXE 14(1,2)

      Pages: 35-41

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    • Author(s)
      井上 千弘 他
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      第10回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会講演要旨集

      Pages: 486-489

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  • [Journal Article] As高集積植物モエジマシダによるファイトレメディエーション2004

    • Author(s)
      北島 信行 他
    • Journal Title

      第10回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会講演要旨集

      Pages: 552-559

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      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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