岩石の微生物腐食の評価装置

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05554012
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 田崎 和江 金沢大学, 理学部, 教授 (80211358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯泉 滋 島根大学, 理学部, 教授 (80032639)
• Keywords: 活性汚泥 / バクテリア / 微生物腐食 / ジャロサイト / アンモニオジャロサイト / トルコ石 / 低真空走査型電顕 / 透過型電顕

Research Abstract

活性汚泥システム制御装置を用いて岩石、鉱物、コンクリートなどがどのように腐食され、どんな二次物質をつくり出すのかを実験的に調べた。装置の大きさに対する活性汚泥の量、酸素の流量、流速、微生物の繁殖速度の調節を行った。その後、この活性汚泥システム制御装置で生成した物質を、本研究補助金で購入した低真空走査型電子顕微鏡で観察し、ガラス表面の微生物腐食を評価した。実験開始後3日で、チオバシラス属のバクテリアが活性汚泥中にジャロサイトを、さらに、7日後にはアンモニオジャロサイトを生成することを確認した。また、活性汚泥中に銅や亜鉛を付加させると15日でトルコ石などのリン酸塩鉱物を生成することが明らかになった。一方、自然界におけるバクテリアの挙動と比較するために、河川の水と堆積物を採取してビーカー中で観察を行った。実験開始後一週間でガラス壁が赤褐色になり、マンガンと鉄鉱物の沈着が認められた。実験中のpHの変化から光合成の活動が活発であり、炭酸ガスの出入りが二次鉱物の形成に大きく関与していることが解明した。岩石やコンクリートの腐食についても、一度バクテリアに核形成の場を与えると、組成中の炭酸カルシウムなどが分解されて、周囲の硫黄や鉄と結合し、ジプサムやジャロサイトを容易に生成する。
このような研究結果は、新材料の開発に利用できるだけでなく、長い年月を要する汚染された水や土壌の浄化にも役に立つ。

Research Products

• [Publications] Kazue Tazaki: "Electoron microscopic observations of oil-derived fly ash particles from Kuwait origins over Matsue,Japan." Proceedings,大阪府立大学国際シンポジウム“グローバルアメニテイ". 184-189 (1993)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Processes of formation of bacterial iron and carbon minerals." Science Reports of Kanazawa Univ.XXXVIII. 59-77 (1993)
• [Publications] 田崎和江: "地球環境中のイオウと微生物-人間活動と環境地質学の接点." 地球科学. 47. 251-270 (1993)
• [Publications] Tsuguhiro Nonaka: "Significance of iron layer as indicator to determine the microbial corrosion of concertes." J.Construction Man.and Eng.No.474/VI-20. 125-131 (1993)
• [Publications] Gouping Zhou: "Mineralogical assemblages and distribution trends of deep-sea sediments from Izu-Bonin Arc Leg 126,ODP." Science Reports of Kanazawa Univ.XXXVIII. 79-94 (1993)
• [Publications] Luiz Carlos Pires: "A biomineralization of diatom in acidic stream sediments." Science Reports of Kanazawa Univ.XXXVIII. 95-106 (1993)
• [Publications] 田崎和江: "バクテリアによる環境汚染の浄化" 地質学雑志. 100(印刷中). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Observation of carbon by electron microtechniques." 地球科学. 48(印刷中). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Biomineralization of iron in ammonite." Proceeding of Inter.Cong.Biomineralization in Monaco. (in press). (1994)
• [Publications] Tazaki,K.: "Aerosol nutrients for Arctic ice algae." Research and Exploration. (in press). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Microstructure and chemical composition of duckbilled dinosaur eggshell." Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology. (in press). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Clay aerosols and Arctic ice algae." Clays and Clay Minerals. (in press). (1994)
• [Publications] Zara Lindenmayer: "Microfossils in the Carajas Basin,Brazil:The first record of Archan Life in South America?" Chemical Geology. (in press). (1994)
• [Publications] M.I.Bird: "Oxygen-isotope fractionation in gibbsite:Synthesis experiments versus natural samples." Geochimica. (in press). (1994)
• [Publications] 小岩崎浩一: "Thiobacillus ferroxidansによるジャロサイトおよびアンモニオジャロサイトの生成研究-." 地球科学. 47. 493-506 (1993)
• [Publications] 堀坂明生: "生体鉱物化作用によるパイライトの生成." 粘土科学. 33. 36-43 (1993)
• [Publications] 大島智子: "炭質物の微細形態-透過型電子顕微鏡による四国中央部の秩父帯,御荷鉾緑色岩帯,三波川帯の泥質岩中の炭質物の観察-" 地質学雑. 99. 91-104 (1993)
• [Publications] 田崎和江: "鉱物の科学" 東海大学出版会(印刷中), (1994)
• [Publications] 田崎和江: "ニュートン" 教育社(印刷中), (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Proceedings of Inter.Clay Cong.in Adelaide" Calcite deposition in a hot spring microbial mat from Iceland.(in press), (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Chemical Geology" Microbial fixation of carbon dioxide in hot springs,Iceland.(in press), (1994)