原位置バイオレメディエーションにおける地下地盤環境の微生物群集の動態解析と制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380270
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 片山 新太 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 教授 (60185808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 康 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10293648) ; 三宅 克英 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 助教授 (90252254) ; 渡邉 彰 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (50231098)
• Keywords: 地下微生物 / 油汚染 / 自然減衰 / 物理化学性 / 油の拡散 / キノンプロファイル / ライシメーター / 微生物移動

Research Abstract

化学物質による地盤汚染に対し、微生物を用いた原位置バイオレメディエーション技術の開発が待望されている。しかし、原位置バイオレメディエーションで必要不可欠な、地下地盤における分解微生物の分布・移動・活性の把握とその制御に関する知見は非常に少なく、大きな研究課題となっている。そこで本研究では、1)深度数メートルまでの地盤微生物群集の解析、2)微生物移動性の解析法の確立を集中的に研究し、原位置バイオレメディエーション技術の基礎的知見を得ることを目指している。
2年目にあたる平成15年度では、引き続き実態調査によって、地下地盤環境の微生物群の特性を明らかにするとともに、野外ライシメータを用いて微生物分解に伴う変動を明らかにした。また、微生物の移動性モデル試験を行った。
1)地下地盤の微生物群集解析
昨年解析した黄色台地土に加え、河川土および海岸土でコアーをとり、その物理化学的環境、微生物群集構造、腐植、各種有機物の微生物分解活性、各種微生物群の分布を測定し、物理化学的パラメータと微生物群集の動態との相関関係を解析した。地下地盤環境の違いによらず微生物群構造が比較的似通っていることを明らかにした。また、野外ライシメータを利用して化学物質の自然減衰試験を行った。トルエン等の単環芳香族炭化水素を含む油を調合し実験的に汚染土層を野外(ライシメータ内)で作製し、全微生物群の構造の変動と油の分解プロセスを調べた。全微生物群の増加と油の分解には高い相関が見られた。また、油の水溶解度および蒸気圧の違いによって、土層内での拡散の仕方が大きく異なることが明らかとなった。
2)微生物の移動性の解析法確立
分解菌を導入するバイオオーギュメンテーションを想定し、分解微生物の地下地盤へ導入した際の移動性モデル試験を,川砂微生物を用いて行った。微生物のサイズ分布が流速によって異なることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Marwati, U., Funasaka, K., Toyota, K., Katayama, A.: "Functional characterization of soil microbial community based on utilization pattern of aromatic compounds"Soil Sci.Plant Nutr. 49. 143-147 (2003)
• [Publications] Song, D.J., Katayama, A.: ""Groundwater engineering, -recent advances-" Edited by Kono, I., Nishigaki, M., Komatsu, M."A.A.Balkema Publishers, Lisse, the Netherlands, (ISBN 90 5809 385 9). 626 (2003)