2022 Fiscal Year Annual Research Report
自然界に存在する汚染耐性底質のメカニズム解明‐海洋底質を鍛錬する方法を学ぶ‐
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20K21871
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
伊藤 克敏 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (80450782)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 龍平 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (10447419)
伊藤 真奈 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 研究員 (60735900)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 環境電位 / 底質汚染 / 電位操作 / 硫化物量 / 底生動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、①浄化能が強化される底質、②電位操作により浄化が著しく促進される底質のメカニズムを解明することを目的とした。
①では、海面養殖場下より採取した底質を、電気化学リアクターに入れ底質電位が酸化的な環境で安定した後、有機物として養殖餌料を添加し、底質の酸揮発性硫化物量（AVS）を測定するとともに、細菌叢を解析した。また有機物負荷後からエアレーションを止める区を設け、エアレーションの有無による浄化能の違いについても解析した。有機物負荷後、両区とも電位は大きく低下し、24時間後に還元的な環境まで低下した。細菌叢も同様に、有機物負荷24時間後には変化が認められ異なる菌叢を示した。AVSの値は電位・菌叢とは異なり24時間後での変動は無く、48時間後から徐々に増加し7日後に最大値が計測された。硫酸酸還元菌の割合はAVSの値と相関しておりAVS上昇を裏付ける結果であった。またエアレーションの有無により従属栄養の好気性細菌・通性嫌気性細菌の増殖割合が異なっており、底質浄化能には酸素濃度が大きく影響していた。
②では、重度の有機汚濁底質を、電位操作が可能なリアクターに入れ、人為的に正の電位（0.30mV）に操作し、60日間培養し経時的に底質を採取し、AVSおよび硫酸還元菌数を解析した。電位操作を行わないリアクターを対照区とした。人為的に電位を0.30ｍVに操作した試験区のAVSは、30日目から減少しはじめ、60日目には平均6割減少となり、対照区と比較して有意な差が認められた。硫酸還元菌数は、AVSと同様に、30日目から対照区と比較して低い値を示し、60日後には有意な差が認められた。
以上の結果から、底質の電位を人為的に操作することや、エアレーションにより、底質菌叢を改変し、底質浄化能を促進することが可能であることが明らかとなった。
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