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有害重金属汚染された基盤に自生する地衣類における生物圏―地圏相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 15J04570
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 地質学
研究機関愛媛大学

研究代表者

末岡 裕理  愛媛大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード地衣類 / 重金属汚染 / 土壌汚染モニタリング / BIOS / 元素間競合・拮抗作用 / 生物濃縮係数 / 土壌重金属汚染環境指標 / 廃止鉱山 / 銅,亜鉛,ヒ素汚染 / 銅,亜鉛,鉛硫化鉱物
研究実績の概要

昨年度までの研究結果の発展として,カワラキゴケ体内における重金属の形態を解明するために,FE-SEMおよびTEMを用いて,カワラキゴケ樹状体の観察および分析を行った.また,地衣類の土壌重金属汚染環境指標としての有用性評価については,ハナゴケ科だけでなく,キゴケ科の地衣類も対象とし,地衣類の種・生育地域・基物構成物の違いによる重金属濃度および生物濃縮係数(BCF)の変化および地衣類の重金属集積における元素間競合・拮抗作用に関する検討等も行った.以下にこれらの結果を示す.
地衣体内の鉄水酸化物は,ケイ酸塩および有機物等の集合体であるBIOS (Bacteriogenic iron oxides)であることが分かった.したがって,カワラキゴケの髄層菌糸表面に晶出した鉄水酸化物は,地衣類もしくは内生細菌の影響を受けて晶出している可能性が高い.また,このBIOS中の鉄酸化物/水酸化物は一般的に正に,一方のケイ酸塩や有機物は負に帯電するため,地衣類は重金属を菌糸細胞内へ集積および菌糸表面のBIOSへ吸着していると推察される.
本研究で調査した地衣類のCu,ZnおよびAs濃度およびBCFは地衣類の種,生育地域,生育環境,基物の種類,基物構成物質および土壌の粒度に関係なく,土壌のこれらの濃度と正の相関を示した.また,これらの重金属は,地衣類の重金属吸収において,元素間競合・拮抗作用を示さなかった.したがって,本研究で対象とした樹状地衣は,土壌のCu,ZnおよびAs汚染における環境指標としての有用性を有すると結論付けた.
地衣類の重金属濃度を知ることは,環境基準値を基準として,対象元素濃度がどの程度の濃度であるかの簡易的な評価方法として有効である.したがって,本研究は,地衣類を用いた表層土壌汚染評価法を,土壌直接分析法および土壌溶出試験法の新たな代替案として提唱する.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] A New Method of Environmental Assessment and Monitoring of Cu, Zn, As, and Pb Pollution in Surface Soil Using Terricolous Fruticose Lichens2016

    • 著者名/発表者名
      Sueoka, Y., Sakakibara, M., Sano, S. and Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      Environments

      巻: 3 号: 4 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3390/environments3040035

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Heavy Metal Behavior in Lichen-Mine Waste Interactions at an Abandoned Mine Site in Southwest Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sueoka, Masayuki Sakakibara, and Koichiro Sera
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 5 号: 3 ページ: 1591-1608

    • DOI

      10.3390/met5031591

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 地衣類による重金属集積と土壌重金属汚染環境指標としての有用性2016

    • 著者名/発表者名
      末岡 裕理・榊原正幸・佐野栄・大藤弘明・世良耕一郎
    • 学会等名
      第32回PIXEシンポジウム
    • 発表場所
      サン・リフレ函館(北海道・函館市)
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 地衣類による製錬スラグ風化過程における重金属の挙動2016

    • 著者名/発表者名
      末岡裕理・榊原正幸・大藤弘明
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2016年年会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 廃止鉱山地域に自生する樹状地衣の土壌重金属汚染環境指標としての有用性2016

    • 著者名/発表者名
      末岡 裕理・榊原 正幸・佐野 栄・大藤 弘明
    • 学会等名
      日本地衣学会第15回大会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜県・岐阜市)
    • 年月日
      2016-07-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Lichen-substratum interactions in severe environment polluted by heavy metals2016

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sueoka, Masayuki Sakakibara, Sakae Sano, and Koichiro Sera
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ・千葉県(千葉市)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lichen-substratum interactions in severe environment polluted by heavy metals2016

    • 著者名/発表者名
      末岡 裕理・榊原 正幸・佐野 栄・世良 耕一郎
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The impact of slag weathering on heavy metal pollution2016

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sueoka・Masayuki Sakakibara・Hiroaki Ohfuji・Hiromu Okada
    • 学会等名
      The 7th International Symposium Hanoi Geoengineering 2016
    • 発表場所
      Hanoi (Vietnum)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重金属汚染された廃止鉱山地域に自生する地衣類の土壌重金属汚染環境指標としての有用性2015

    • 著者名/発表者名
      末岡裕理・榊原正幸・佐野栄・世良耕一郎
    • 学会等名
      第15回日本地質学会四国支部講演会
    • 発表場所
      高知大学・高知県(高知市)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Heavy metal behavior in lichen-smelting slag interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sueoka, Masayuki Sakakibara, and Koichiro Sera
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Symposium
    • 発表場所
      Busan・Korea
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 廃止鉱山残土堆積場におけるスラグの風化と土壌汚染2015

    • 著者名/発表者名
      末岡裕理・岡田弘・畑中真菜美・佐野栄・世良耕一郎・榊原正幸
    • 学会等名
      平成27年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大学・愛媛県(松山市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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