トリクロロエチレン汚染地層に存在するメタン資化細菌に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10780335
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 難波 謙二 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70242162)
• Keywords: トリクロロエチレン / 地質汚染 / メタン資化細菌

Research Abstract

千葉県千倉町のTCE汚染現場でボーリング試料及び季節毎に地下水試料の採取を行った。対象地域は帯水層が3層存在しており数十cm〜1m程度の難透水層で仕切られていた。主として細粒砂からなる3つの滞水層はそれぞれ,1%弱の水頭勾配を持っており東から西へ流れていた。基盤の砂岩は,化石海水由来と思われる塩分とメタンガスを含んでおり,特にメタンの影響は第2帯水層にまで及んでいた。溶存酸素は自由地下水である第1帯水層では地表からの浸透によって分布していた。また,第2帯水層では地点No.4が10%で最高値となり,それより下流で減少した。第3帯水層では溶存酸素はほぼ0であった。また,栄養塩は硫酸塩が第1帯水層とNo.4の第2帯水層で,100μM程度,他の第2,第3帯層ではその十分の1以下であった。リン酸塩の濃度は第3帯水層で10μM近く溶存していたが,他は1μM以下であった。これらの環境パラメータのうち,季節変化が顕著であったのは,溶存酸素とメタンであった。いずれも地下水位との相関を示した。地下水位は降水量を反映しており,地下水位の上昇に伴って,動水勾配も上昇する傾向がみられた。これらのことから,メタン及び酸素はそれぞれ下層または表層からほぼ定常的に供給され,分布は地下水の流速によって決まることが示唆された。MPN法によるメタン資化細菌の分布は第3帯水槽では常に10^<4 >程度存在しており,第1,第2帯水槽は10^1〜10^3の間で季節変化を示した。計数値の季節変化は水位の低下したとき,すなわち,メタン濃度が高いときに高くなる傾向を示した。メタン濃度との関連は,同時季の水平的な比較でも見られた。全菌数は10^5をはさんで一桁の範囲で変化したが,環境パラメータとの有意な関係は見いだせなかった。また,汚染TCEの分布とメタン資化細菌の分布とにも関係は見いだせなかった。ボーリングによって得られた試料を用いた地層中のメタン資化細菌のMPNによる係数から,第2帯水層にはsMMO酸性能をもつメタン資化細菌は少なく,第3帯水層には多いことが示された。さらに,これらの環境から分離したメタン資化細菌はTCE分解活性を持っていた。しかし,自然状態のTCE分解活性は第3帯水層でも検出限界以下であった。

Research Products

• [Publications] 竹内ほか: "トリクロロエチレン汚染地層の汚染地層のメタン資化細菌による浄化に関する研究(III):微生物分布と地下水環境の季節変動"第8回環境地質学シンポジウム論文集. 33-38 (1998)
• [Publications] 難波ほか: "トリクロロエチレン汚染地層のメタン資化細菌による浄化に関する研究(IV):地層から分離されたメタン資化細菌のTCE分解能"第8回環境地質学シンポジウム論文集. 39-42 (1998)
• [Publications] 竹内ほか: "地下水中のメタン資化細菌の活性"第9回環境地質学シンポジウム論文集. 141-144 (1999)
• [Publications] 竹内ほか: "天然含メタン水注入による地質中のトリクロロエチレン汚染浄化法"第9回環境地質学シンポジウム論文集. 145-148 (1999)
• [Publications] Takeuchi et al.: "Distribution and seasonal variation of methanotrophs in trichloroethylene contaminated groundwater"Water Research. (印刷中). (2000)