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2011 Fiscal Year Annual Research Report

バイオマスを用いた重金属の吸着と回収の新手法

Research Project

Project/Area Number 22510084
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

狩野 直樹  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00272857)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今泉 洋  新潟大学, 自然科学系, 教授 (80126391)
Keywordsバイオマス / 生物吸着 / ランタノイド / 放射性核種 / 吸着等温線 / 資源回収 / 環境浄化 / バイオ界面活性剤
Research Abstract

本研究では,環境に低負荷で低コストであるバイオマスを用いて,重金属や放射性核種など汚染物質を除去・回収する手法を確立して環境浄化に役立てると同時に,レアメタル等の資源の安定供給の課題の解決の一助となることを目指している。本年度では,バイオマスにおける希土類元素(REEs)やウラン(U),トリウム(Th)の取り込みや吸着に関するモデル実験を継続するとともに,環境中の重金属や放射性核種の動態把握のため,土壌やスラッジ中のREEs,U,Thの挙動やバイオ界面活性剤なども併用した金属除去方法の検討を行った。さらに放射性核種として,U,Thのみならず水素の放射性同位体であるトリチウム(T)の環境中の挙動についても検討した。その結果,主として以下のことが明らかになった。(1)海藻および貝殻バイオマスによるREEs吸着は,総じてLangmuir吸着等温線に適応し,単分子層の吸着の傾向が強い。(2)貝殻によるREEs吸着は,蛋白質を含んだ隙間の部分で支配的に起こる可能性が大きい。(3)土壌における希土類元素濃度(あるいは希土類パターン)は,採取地点間で差異が見られた。これは,鉄-マンガン酸化物や有機炭素量(遊離酸化物や有機物との親和性)等の土壌の性質に関連すると考えられる。(4)スラッジ中の重金属濃度は,天然の農耕土壌中濃度に比べて一般に高い。(5)スラッジ中の重金属の分布特性は土壌中の重金属と類似しているが,残留態の割合は,スラッジ中の方が低い。(6)バイオ界面活性剤のうち,サポニンは,特にスラッジからの重金属除去に効果的であった。(7)降水中のT濃度の年間変動は,カルシウムイオン濃度の変動と類似している。(8)台風における降水中のT濃度からも,台風による降水には海洋性気団の特徴が強く見られることがわかる。

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23年度においても,22年度同様に当初の計画で予定していた内容の検討は概ね完了しており,成果も,まずまず順調に得られており,論文発表や学会発表を行っている。

Strategy for Future Research Activity

研究体制も含めた本研究課題の今後の推進は,基本的に当初の計画に基づいて行う。ただし,平成24年度は最終年度になるため,研究成果をよりまとまった形(論文発表,学会発表のみならず図書のChapter等)で発表することも検討している。

  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Behavior and Distribution of Heavy metals including Rare Earth Elements, Thorium and Uranium in Sludge from Industry Water Treatment Plant and Recovery Method of Metals by Biosurfactants Application2012

    • Author(s)
      Lidi Gao, Naoki Kano, Yuichi Sato, Chong Li, Shuang Zhang, Hiroshi Imaizumi
    • Journal Title

      Bioinorganic Chemistry and Applications

      Volume: Vol.2012

    • DOI

      doi:10.1155/2012/173819

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] トリチウムトレーサー法を用いた硫酸銅の結晶水の挙動2011

    • Author(s)
      佐藤徹也, 焦玉榮(Jiao Yurong), 今泉洋, 狩野直樹
    • Journal Title

      Radioisotope

      Volume: 60 Pages: 215-219

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of the Movement of the Precipitation by Using Tritium Tracer2011

    • Author(s)
      Yurong Jiao, Sayuri Ishida, Kayoko Takada, Hiroshi Imaizumi, Naoki Kano, Masaaki Saito
    • Journal Title

      Radioisotope

      Volume: 60 Pages: 363-374

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fractional determination of some metallic elements including Rare earth elements, Thorium and Uranium in agriculture soil by sequential extraction procedure2011

    • Author(s)
      Lidi Gao, Naoki Kano, Yoshimasa Higashidaira, Yoshikazu Nishimura, Ryo Ito, Hiroshi Imaizumi
    • Journal Title

      Radioisotope

      Volume: 60 Pages: 443-459

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ファイトレメディエーションを用いた重金属汚染された水・土壌環境における浄化方法の検討2011

    • Author(s)
      佐藤裕一, 安中崇, 竹橋央真, 狩野直樹, 今泉洋
    • Organizer
      日本分析化学会第60年会(9/14~9/16)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] 環境水中の重金属の動態および天然物質を用いた浄化・回収法の検討2011

    • Author(s)
      田辺国大, 吉村友樹, 荒谷朱美, 狩野直樹, 今泉洋
    • Organizer
      日本分析化学会第60年会(9/14~9/16)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] T-for-H交換反応を用いた各種芳香族スルホン酸誘導体の速度論的反応解析2011

    • Author(s)
      西村啓成, 今泉洋, 狩野直樹
    • Organizer
      第48回アイソトープ・放射線研究発表会(7/6~7/8)
    • Place of Presentation
      日本科学未来館,東京
    • Year and Date
      2011-07-06
  • [Presentation] T-for-H交換反応を用いた各種脂肪族アミドの速度論的反応解析2011

    • Author(s)
      佐藤淳, 今泉洋, 狩野直樹
    • Organizer
      第48回アイソトープ・放射線研究発表会(7/6~7/8)
    • Place of Presentation
      日本科学未来館,東京
    • Year and Date
      2011-07-06
  • [Presentation] T-for-H交換反応を用いた異なる置換基を持つ種々のピリジン誘導体の速度論的反応解析2011

    • Author(s)
      佐藤貴之, 今泉洋, 狩野直樹
    • Organizer
      第48回アイソトープ・放射線研究発表会(7/6~7/8)
    • Place of Presentation
      日本科学未来館,東京
    • Year and Date
      2011-07-06
  • [Presentation] T-for-H交換反応を用いた室温におけるCOOH基とNH_2基の2段階同時解析2011

    • Author(s)
      片岡憲昭, 今泉洋, 狩野直樹
    • Organizer
      第48回アイソトープ・放射線研究発表会(7/6~7/8)
    • Place of Presentation
      日本科学未来館,東京
    • Year and Date
      2011-07-06
  • [Presentation] Annual or seasonal variations of specific activity of tritium and of concentrations of major ions in precipitation in Niigata City2011

    • Author(s)
      Jiao Yurong, 石田さゆり, 柳麻美, 今泉洋, 狩野直樹, 斎藤正明, 加藤徳雄, 石井吉之
    • Organizer
      第48回アイソトープ・放射線研究発表会(7/6~7/8)
    • Place of Presentation
      日本科学未来館,東京
    • Year and Date
      2011-07-06
  • [Presentation] 土壌環境中における希土類元素,トリウム,ウランの存在形態と分布2011

    • Author(s)
      東平吉正, 西村孔一, Gao Lidi, 狩野直樹, 今泉洋
    • Organizer
      第48回アイソトープ・放射線研究発表会(7/6~7/8)
    • Place of Presentation
      日本科学未来館,東京
    • Year and Date
      2011-07-06
  • [Presentation] Separation and Analysis of the Chemical Form of Metals in Sludge from Some Industry Water Treatment Plant2011

    • Author(s)
      Gao Lidi, Nishimura Yoshikazu, SatoYuichi, Higashidaira Yoshimasa, Kano Naoki, Imaizumi Hiroshi
    • Organizer
      IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011 (ICAS2011, May 22-26)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2011-05-26
  • [Presentation] Analysis of mechanism of the Biosorption of Rare Earth Elements Using Buccinum Tenussimum Shell Biomass2011

    • Author(s)
      WANG Yudan, SAKAMOTO Nobuo, KOTO Yusuke KANO Naoki, MAEUMI Hiroshi
    • Organizer
      IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011 (ICAS2011, May 22-26)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Presentation] Biosorption of REEs, Th and U Using Some Marine Biomasses2011

    • Author(s)
      N.Kano, C.Li, N.Sakamoto, Y.Wang, H.Imaizumi
    • Organizer
      1st Annual World Congress of Marine Biotechnology 2011 (WCMB2011, April 25-30)
    • Place of Presentation
      Dalian, China
    • Year and Date
      2011-04-26

URL: 

Published: 2013-06-26  

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