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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

研究課題

研究課題/領域番号 14380270
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境保全
研究機関名古屋大学

研究代表者

片山 新太  名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 教授 (60185808)

研究分担者 渡邉 彰  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (50231098)
三宅 克英  名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 助教授 (90252254)
井上 康  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10293648)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2004年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2003年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード地下微生物 / 油汚染 / 自然減衰 / 物理化学性 / 微生物群集構造 / ライシメーター / 微生物移動 / 微生物バイオマス / 油の拡散 / キノンプロファイル / 黄色台地土 / 物理性 / 科学性 / 生物性 / キノンプロファイル法 / 油分解活性 / 分解微生物の移動性 / カオリン
研究概要

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。
2)ライシメータを用いた油汚染模擬試験 野外ライシメータを利用して油汚染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ドデカン溶液を調合しモデル油とした。油の遺漏を想定し野外ライシメータで油汚染を起こし、その後の油の揮発、浸出から微生物分解を推定した。不飽和条件下では、比較的に分解速度は高いが、それでも濃度の非常に高い部位には1年以上油が残留した。油濃度変化と微生物群集構造変化の対応関係を調べたところ、油濃度の増加に伴い微生物量も増加し、分解菌と思われる微生物群集の特異的増加が観察された。油濃度の減少に伴い、もともとの微生物群集構造に戻った。
3)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。流速の高い時は、流出微生物数と土壌懸濁物量には正の相関が見られたが、低流速の場合は相関が見られなかった。このことから、流速によって流出する微生物の状態、即ち、土粒子に付着した微生物と浮遊した微生物の割合、が異なることが示唆された。微生物のサイズ分布が流速によって異なることも明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (26件) 図書 (1件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Monitoring microbial community in a subsurface soil contaminated with hydrocarbons by quinone profile2005

    • 著者名/発表者名
      Song, D.-J., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Chemosphere 59

      ページ: 305-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradation kinetics of volatile hydrophobic organic compounds in the cultures with variable fractional volumes2004

    • 著者名/発表者名
      Tien, T.H., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering 85

      ページ: 580-588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anaerobic Biodegradation of PCP in Japanese Paddy Field Soils2004

    • 著者名/発表者名
      Kim, Hyo-Keun et al.
    • 雑誌名

      the Korean Journal of Environmental Agriculture 23

      ページ: 138-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 土壌中における有機化学物質の生物有効性(bioavailability)の評価2004

    • 著者名/発表者名
      片山新太
    • 雑誌名

      第4回有機化学物質研究会「土壌中におけるPOPs残留メカニズムとリスク低減技術-土壌吸着現象の原理と利用-」農薬環境技術研究所

      ページ: 47-59

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 土壌地下水汚染の浄化技術の開発動向-積極的浄化技術から環境浄化容量の利用へ-2004

    • 著者名/発表者名
      片山 新太, 井上 康
    • 雑誌名

      農薬環境科学研究 12

      ページ: 57-66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradation kinetics of volatile hydrophobic organic compounds in the cultures with variable fractional volumes2004

    • 著者名/発表者名
      Tien, T.H., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Biotechnol.Bioengineer 85

      ページ: 580-588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anaerobic Biodegradation of PCP in Japanese Paddy Field Soils2004

    • 著者名/発表者名
      Kim, H.-K., Inoue, Y., Handa, Y., Yasuta, T., Lee, K.-S., Katayama A.
    • 雑誌名

      the Korean Journal of Environmental Agriculture 23

      ページ: 138-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of bioavailability of organic chemicals in soil(In Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      Katayama, A.
    • 雑誌名

      The fourth seminar on organic chemicals "Persistence mechanisms and Risk-reducing technologies of POPs in soil, Principles of soil sorption and its utilization"(NOGYO KANKYO GIJUTSU KENKYUSHO)

      ページ: 47-59

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent trend in R & D of remediation technologies of contaminated soil and groundwater. From active remediation to passive remediation(In Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      Katayama, A., Inoue, Y.
    • 雑誌名

      NOYAKU KANKYO KAGAKU KENKYU 12

      ページ: 57-66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradation kinetics of volatile hydrophobic organic compounds in the cultures with variable fractional volumes2004

    • 著者名/発表者名
      Tien, Truong Hong, Katayama, Arata
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering 85

      ページ: 580-588

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of the Rescue Number to the evaluation of remediation technologies for contaminated ground2004

    • 著者名/発表者名
      Inoue, Y., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Journal of Material Cycles and Waste Management 6

      ページ: 48-57

    • NAID

      10012029982

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Anaerobic Biodegradation of PCP in Japanese Paddy Field Soils2004

    • 著者名/発表者名
      Hyo-Keun Kim et al.
    • 雑誌名

      the Korean Journal of Environmental Agriculture 23

      ページ: 138-141

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 土壌中における有機化学物質の生物有効性(bioavailability)の評価2004

    • 著者名/発表者名
      片山新太
    • 雑誌名

      第4回有機化学物質研究会「土壌中におけるPOPs残留メカニズムとリスク低減技術-土壌吸着現象の原理と利用-」(農薬環境技術研究所)

      ページ: 47-59

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 土壌地下水汚染の浄化技術の開発動向-積極的浄化技術から環境浄化容量の利用へ-2004

    • 著者名/発表者名
      片山新太, 井上 康
    • 雑誌名

      農薬環境科学研究 12

      ページ: 57-66

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional characterization of soil microbial community based on utilization pattern of aromatic compounds,2003

    • 著者名/発表者名
      Marwati, U., Funasaka, K., Toyota, K., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Soil Sci.Plant Nutr 49

      ページ: 143-147

    • NAID

      110001717732

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chlorothalonil degradation in soils treated repeatedly with chlorothalonil2003

    • 著者名/発表者名
      Ukai, T., T.Itoh, Katayama, A.
    • 雑誌名

      J.Pesticide Sci. 28

      ページ: 208-211

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Topic 2.7 Role of metabolism in the endocrine-disrupting effects of chemicals in aquatic and terrestrial systems2003

    • 著者名/発表者名
      van den Berg, M., Sanderson, T., Kurihala, N., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Pure and Applied Chemistry 75(11-12)

      ページ: 1917-1932

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional characterization of soil microbial community based on utilization pattern of aromatic compounds2003

    • 著者名/発表者名
      Marwati, U., Funasaka, K., Toyota, K., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Soil Sci.Plant Nutr.

      ページ: 143-147

    • NAID

      110001717732

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chlorothalonil degradation in soils treated repeatedly with chlorothalonil2003

    • 著者名/発表者名
      Ukai, T., Itoh, T., Katayama, A.
    • 雑誌名

      J.Pesticide Sci. 28(2)

      ページ: 208-211

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Topic 2.7 Role of metabolism in the endocrine-disrupting effects of chemicals in aquatic and terrestrial systems2003

    • 著者名/発表者名
      van den Berg, M., Sanderson, T., Kurihara, N., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Pure and Applied Chemistry 75(11-12)

      ページ: 1917-1932

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical simulation of impact by precipitation on bioremediation process of hydrocarbon-contaminated groundwater, IS-OKAYAMA 20032003

    • 著者名/発表者名
      Song, D.J., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Groundwater engineering, -Recent advances-(Edited by Kono, I., Nishigaki, M., Komatsu, M.)

      ページ: 291-298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Changes in microbial community structure in soils incorporated with the mixture of glucose and peptone with reference to respiratory quinone profile2002

    • 著者名/発表者名
      Katayama, A, Hu, H.-y., Nozawa, M., Takahashi, S., Fujie, K.
    • 雑誌名

      Soil Sci.and Plant Nutr. 48

      ページ: 841-846

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pesticide soil sorption parameters : theory, measurement, uses, limitations and reliability,2002

    • 著者名/発表者名
      Wauchope, R.Don, Yeh, S., Linders, Jan B.H.J., Kloskowski, R., Tanaka, K., Rubin, B., Katayama, A., Koedel, W., Gerstl, Z., Lane, M., Unsworth, J.B.
    • 雑誌名

      Pest Management Science 58

      ページ: 419-445

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Changes in microbial community structure in soils incorporated with the mixture of glucose and peptone with reference to respiratory quinone profile2002

    • 著者名/発表者名
      Katayama, A, Hu, H.-y., Nozawa, M, Takahashi, S., Fujie, K.
    • 雑誌名

      Soil Sci.and Plant Nutr. 48

      ページ: 841-846

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unsworth, J.B.Pesticide soil sorption parameters : theory, measurement, uses, limitations and reliability2002

    • 著者名/発表者名
      Wauchope, R.Don, Yeh, S., Linders, Jan B.H.J., Kloskowski, R., Tanaka, K., Rubin, B., Katayama, A., Koedel, W., Gerstl, Z., Lane, M.
    • 雑誌名

      Pest Management Science 58

      ページ: 419-445

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Monitoring microbial community in a subsurface soil contaminated with hydrocarbons by quinone profile

    • 著者名/発表者名
      Song, D.-J., Katayama, A.
    • 雑誌名

      Chemosphere (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Groundwater engineering,-recent advances- (Edited by Kono, I., Nishigaki, M., Komatsu, M.)2003

    • 著者名/発表者名
      Song, D.J., Katayama, A.
    • 総ページ数
      626
    • 出版者
      A.A.Balkema Publishes, Lisse, the Netherlands,(ISBN 90 5809 3859)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Katayama, A, 他5名: "Changes in microbial community structure in soils incorporated with the mixture of glucose and peptone with reference to respiratory quinone profile"Soil Science and Plant Nutrition. 48・6. 841-846 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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