嫌気性及び好気性微生物を併用するテトラクロロチレンの完全分解系の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16380218
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 矢木 修身 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40132865)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗栖 太 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30312979) ; 岩崎 一弘 独立行政法人国立環境研究所, 分子生態影響評価研究チーム, 主任研究員 (30193717)
• Keywords: テトラクロロエチレン / トリクロロエチレン / ジクロロエチレン / 嫌気的分解 / 脱ハロゲン反応 / メタン酸化細菌 / Methylocystis sp.M / 地下水汚染

Research Abstract

本研究は、微生物処理が困難といわれるクロロエチレン類を対象に、嫌気的分解菌の有する脱ハロゲン化能と好気的メタン酸化細菌の有する酸化分解反応を併用して、微生物的に完全に分解できる系を構築することである。
まず各地の土壌及び河川底泥を用いて、テトラクロロエチレン及びジクロロエチレンの脱ハロゲン化能を調べた。その結果、蓮田土壌が100mg/lと高い濃度のクロロエチレン類を脱ハロゲン化できること、この脱ハロゲン化能は、有機酸やグルコースなどの有機物及び水素の添加により促進されることを明らかにした。そこで土壌共存下における水素の濃度及び添加方法について検討を加えた結果、水素濃度が高くなると脱ハロゲン化反応が阻害されること、また水素濃度が数十ppmと低いと脱ハロゲン化反応が促進されることが判明した。ついで脱ハロゲン化反応を有する微生物の分離を試み、低濃度の有機酸と水素を共存させることにより脱ハロゲン化能を安定的に保持する混合微生物系を構築することができた。
さらに、嫌気的分解が困難であるシス、トランス、1,1-3種のジクロロエチレン類のメタン酸化細菌Methylocystis sp.M株による好気的分解特性を調べた。M株は、シス、トランス、1,1-ジクロロエチレンすべてを分解できたが、トランスジクロロエチレンが最も分解されやすく、1,1-ジクロロエチレンが最も分解されにくいことが判明した。以上のことから、嫌気反応と好気反応を併用することによりテトラクロロエチレンを効率良く分解することが可能であることが明らかとなった。