2017 Fiscal Year Research-status Report
次世代シーケンサーによる微生物群集解析を用いた最終処分場の新たな評価法の開発
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16K21716
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Health and Environmental Sciences |
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Principal Investigator |
平川 周作 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 主任技師 (90527623)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 微生物群集解析 / 次世代シーケンサー / 廃棄物 / 最終処分場 / 浸透水 / 16S rRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、次世代シーケンサーによる浸透水の微生物群集解析を用いた廃棄物最終処分場の新たな評価法の開発に取り組んでいる。平成28年度は、福岡県内に存在する複数の安定型最終処分場の浸透水について、16S rRNA配列情報に基づいた微生物群集解析を実施し、優占して存在する微生物群集を明らかにするとともに、類似した微生物群集構造を示す浸透水を確認した。
平成29年度は、引き続き、浸透水の微生物群集解析を実施して対象を広げるとともに、微生物群集構造と埋立廃棄物及び水質の関係を解析した。福岡県では、安定型最終処分場における処理の状況を把握するため、外部に委託して無作為に2か所を掘削、埋立廃棄物の組成調査を実施し、その結果を福岡県のホームページで公表している。本研究ではこの埋立廃棄物組成のデータを活用し、クラスター分析により3つのグループ (グループ1：がれき類優占、グループ2：5 mm以下の雑物優占、グループ3：プラスチック類優占) に分類した。浸透水の水質は、pH、電気伝導率、BOD、COD、TOC、無機イオン成分を測定し、解析に用いた。
微生物群集構造の類似性を把握するため、operational taxonomic unitのリード数について非計量多次元尺度構成法を適用し、二次元平面上に配置した。その結果、同じ安定型最終処分場から平成28、29年度に採取した浸透水は近傍に配置されており、当該安定型最終処分場では採取時期によって微生物群集構造が大きく変化しないと考えられた。また、優占する埋立廃棄物で分類したグループの重心は離れて配置されたことから、浸透水の微生物群集構造が異なる要因の1つに埋立廃棄物が関係していることが示唆された。水質では、電気伝導率、BOD、COD、TOC、カルシウムイオン、硫酸イオン、重炭酸イオンと微生物群集構造に有意な相関関係が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は、昨年度に引き続き、浸透水の微生物群集解析及び水質分析をおこなった。対象となる浸透水を追加するとともに、採取時期による微生物群集構造の変化を調査するため、平成28年度と同じ安定型最終処分場の調査を実施した。非計量多次元尺度構成法を適用し、二次元平面上に配置することにより、位置関係から微生物群集構造の類似性を評価することができた。また、微生物群集構造と埋立廃棄物組成及び水質の関係を解析することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
微生物群集構造・水質分析値・埋立廃棄物組成の複合解析について、今後も複数の統計手法を用いて解析を実施し、最終処分場の評価に適した手法を探索する。廃棄物最終処分場の埋立地内部が嫌気性環境に移行した場合、毒性のある硫化水素ガスや可燃性のメタンガスの発生が予想される。そのため、微生物群集構造の解析に加え、これらのガス生成に関与する微生物に着目した解析を追加実施する予定である。また、掘削調査が実施されていない安定型最終処分場の浸透水について、微生物群集解析及び水質分析を実施し、埋立廃棄物組成や埋立地内部の状況把握への応用を試みる。
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| Causes of Carryover |
（理由）平成 29 年度は、遺伝子実験及び化学分析に係る物品費を当初予定額より抑えることができ、助成金の一部を次年度の研究費使用分として繰り越した。
（使用計画）データ解析のための書籍の拡充及び研究成果を学会・シンポジウムで発表するための旅費や論文として投稿する際の費用に使用する計画である。
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| Remarks |
雑誌論文について、平成28年度実施状況報告書の提出時点で印刷中であったものが掲載されたため、詳細情報を含めて記載した。
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